View/Open - Repository UNEJ

Digital Repository Universitas Jember
EFEKTIVITAS FORMULASI BAKTERI BERBAHAN AKTIF
Pseudomonas diminuta, Pseudomonas mallei, DAN Bacillus mycoides PADA
BERBAGAI BAHAN PEMBAWA SEBAGAI BIONEMATISIDA UNTUK
MENGENDALIKAN NEMATODA SISTA KENTANG
(Globodera rostochiensis)
SKRIPSI
Oleh:
Resti Kusumaningtyas
NIM 101510501007
PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS JEMBER
2015
Digital Repository Universitas Jember
EFEKTIVITAS FORMULASI BAKTERI BERBAHAN AKTIF
Pseudomonas diminuta, Pseudomonas mallei, DAN Bacillus mycoides PADA
BERBAGAI BAHAN PEMBAWA SEBAGAI BIONEMATISIDA UNTUK
MENGENDALIKAN NEMATODA SISTA KENTANG
(Globodera rostochiensis)
SKRIPSI
diajukan guna melengkapi tugas akhir dan memenuhi salah satu syarat
untuk menyelesaikan Program Studi Agroteknologi (S1)
dan mencapai gelar Sarjana Pertanian
Oleh:
Resti Kusumaningtyas
NIM 101510501007
PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS JEMBER
2015
i
Digital Repository Universitas Jember
PERSEMBAHAN
Dengan memanjatkan puji syukur kehadirat Allah SWT Yang Maha
Pengasih lagi Maha Penyayang, kupersembahkan skripsi ini kepada:
1. Ayahanda Soedarminto, Ibu Titik Minarsih, serta Ibunda Sudarmi kuhaturkan
terima kasih atas segala pengorbanan, kasih sayang, serta doa yang selalu
dipanjatkan yang mungkin tidak dapat terbalas dengan apapun.
2. Kedua kakak dan adik tersayang serta keluarga besar yang selalu memberi
semangat dan doa.
3. Semua guru-guru sejak Taman Kanak-Kanak hingga Perguruan Tinggi yang
telah mendidik dan memberikan ilmunya.
4. Almamater Fakultas Pertanian Universitas Jember
ii
Digital Repository Universitas Jember
MOTTO
Sesungguhnya Allah menumbuhkan butir tumbuh-tumbuhan dan biji buah-buahan.
Dia mengeluarkan yang hidup dari yang mati dan mengeluarkan yang mati
dari yang hidup. (Yang memiliki sifat-sifat) demikian ialah Allah,
maka mengapa kamu masih berpaling?
(terjemahan Q.S. Al-An’am (6):95*)
Dan suatu tanda (kekuasaan Allah yang besar) bagi mereka adalah bumi yang mati.
Kami hidupkan bumi itu dan Kami keluarkan daripadanya biji-bijian,
maka daripadanya mereka makan
(terjemahan Q.S. Yaasiin (36):33*)
*) Kementerian Agama RI. 1998. Al-Qur’an dan Terjemahnya dengan Transliterasi.
Semarang: Karya Toha Putra.
iii
Digital Repository Universitas Jember
PERNYATAAN
Saya yang bertanda tangan di bawah ini:
Nama : Resti Kusumaningtyas
NIM
: 101510501007
menyatakan dengan sesungguhnya bahwa karya ilmiah yang berjudul “Efektivitas
Formulasi Bakteri Berbahan Aktif Pseudomonas diminuta, Pseudomonas
mallei, dan Bacillus mycoides pada Berbagai Bahan Pembawa Sebagai
Bionematisida untuk Mengendalikan Nematoda Sista Kentang (Globodera
rostochiensis)” adalah benar-benar hasil karya saya sendiri, kecuali jika dalam
pengutipan substansi disebutkan sumbernya, dan belum pernah diajukan pada
institusi manapun, serta bukan karya jiplakan. Saya bertanggung jawab atas
keabsahan dan kebenaran isinya sesuai dengan sikap dan etika ilmiah yang harus
dijunjung tinggi.
Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya, tanpa adanya
tekanan dan paksaan dari pihak manapun serta bersedia mendapat sanksi
akademik jika ternyata dikemudian hari pernyataan ini tidak benar.
Jember, 19 Januari 2015
Yang Menyatakan,
Resti Kusumaningtyas
NIM 101510501007
iv
Digital Repository Universitas Jember
SKRIPSI
EFEKTIVITAS FORMULASI BAKTERI BERBAHAN AKTIF
Pseudomonas diminuta, Pseudomonas mallei, DAN Bacillus mycoides PADA
BERBAGAI BAHAN PEMBAWA SEBAGAI BIONEMATISIDA UNTUK
MENGENDALIKAN NEMATODA SISTA KENTANG
(Globodera rostochiensis)
Oleh:
Resti Kusumaningtyas
NIM 101510501007
Pembimbing
Pembimbing Utama
: Ir. Soekarto, MS.
NIP
: 19521021 198203 1001
Pembimbing Anggota
: Ir. Abdul Majid, MP.
NIP
: 19670906 199203 1004
v
Digital Repository Universitas Jember
PENGESAHAN
Skripsi berjudul “Efektivitas Formulasi Bakteri Berbahan Aktif Pseudomonas
diminuta, Pseudomonas mallei, dan Bacillus mycoides pada Berbagai Bahan
Pembawa Sebagai Bionematisida untuk Mengendalikan Nematoda Sista
Kentang (Globodera rostochiensis)” telah diuji dan disahkan pada:
Hari
: Senin
Tanggal
: 19 Januari 2015
Tempat
: Fakultas Pertanian Universitas Jember
Penguji,
Prof. Dr.Ir. Didik Sulistyanto,M.Ag.Sc.
NIP. 19640326 198803 1002
DPU,
DPA,
Ir. Soekarto, MS.
NIP. 19521021 198203 1001
Ir. Abdul Majid, MP.
NIP. 19670906 199203 1004
Mengesahkan
Dekan,
Dr. Ir. Jani Januar, M.T.
NIP. 19590102 198803 1002
vi
Digital Repository Universitas Jember
RINGKASAN
Efektivitas Formulasi Bakteri Berbahan Aktif Pseudomonas diminuta,
Pseudomonas mallei, Dan Bacillus mycoides Pada Berbagai Bahan Pembawa
Sebagai Bionematisida Untuk Mengendalikan Nematoda Sista Kentang
(Globodera rostochiensis): Resti Kusumaningtyas. 101510501007; 2014; 54
halaman; Program Studi Agroteknologi, Fakultas Pertanian, Universitas Jember.
Nematoda sista kentang (Globodera rostochiensis) merupakan nematoda
parasit utama pada tanaman kentang yang dapat mengurangi hasil panen hingga
80%. Pengendalian yang biasa dilakukan petani adalah dengan menggunakan
nematisida sintetik karena lebih efektif dan efisien dibandingkan dengan cara
pengendalian lainnya. Salah satu upaya untuk meminimalisir penggunaan
pestisida kimia adalah dengan melakukan pengendalian hayati. Oleh karena itu
perlu dibuat nematisida yang ramah lingkungan dengan menggunakan agen hayati
berupa bakteri. Bakteri yang digunakan diperoleh dari tanah di daerah perakaran
tanaman kentang yang paling baik pertumbuhannya saat terserang nematoda.
Bakteri yang diperoleh yaitu Pseudomonas diminuta, Pseudomonas mallei, dan
Bacillus mycoides. Ketiga bakteri tersebut termasuk dalam kategori bakteri PGPR
dan juga merupakan bakteri pelarut fosfat. Hal yang paling penting dalam
kegiatan pembuatan nematisida adalah formulasi. Formulasi yang tepat dapat
menentukan suatu agen hayati dapat bertahan hidup dan mampu bekerja dalam
bahan pembawa yang tepat. Selain itu waktu penyimpanan formulasi dapat
menentukan masih ada atau tidaknya populasi bakteri sebagai agen hayati dalam
formulasi tersebut.
Tujuan dari penelitian ini yaitu untuk mengetahui efektivitas dan viabilitas
formulasi bakteri yang berbahan aktif P. diminuta, P. mallei dan B. mycoides pada
berbagai bahan pembawa sebagai bionematisida untuk mengendalikan nematoda
sista kentang ( G. rostochiensis) yang merupakan nematoda parasit utama pada
tanaman kentang yang dapat mengurangi hasil panen hingga 80% serta untuk
mengetahui formulasi bionematisida mana yang paling efektif. Bakteri yang
digunakan merupakan bakteri PGPR yaang dapat melarutkan fosfat sehingga juga
vii
Digital Repository Universitas Jember
disebut bakteri pelarut fosfat. Penelitian dilaksanakan selama ± 6 bulan dimulai
bulan Mei 2014 hingga Oktober 2014 di lahan pertanaman kentang di desa
Sumber Brantas, Kecamatan Bumiaji, Batu, di Laboratorium Mikrobiologi
Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Jember, dan di
Laboratorium Pengendalian Hayati, Fakultas Pertanian, Universitas Jember.
Bahan yang digunakan yaitu 6 formulasi bakteri diantaranya PDT, PMT, BMT,
PDTG, PMTG, dan BMTG, untuk diaplikasikan pada tanaman kentang di dalam
polybag yang diberi perlakuan sista terlebih dahulu. Penelitian ini menggunakan
rancangan percobaan RAK (Rancangan Acak Kelompok) menggunakan 6
perlakuan, 1 kontrol, dan 4 ulangan dengan parameter pengamatan pengamatan
terhadap tinggi tanaman, berat umbi, panjang akar, jumlah juvenil dalam 1 gram
akar, dan jumlah sista dalam 100 gram tanah serta pengamatan jumlah populasi
bakteri dalam formulasi selama 2 bulan penyimpanan yang dihitung setiap 10
hari, serta Formula bakteri disimpan selama 2 bulan dalam 2 bahan pembawa
berbeda yaitu, Talk dan Tepung Gambut.
Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa Formulasi bakteri P. diminuta, P.
mallei, dan B. mycoides dapat menurunkan secara nyata jumlah juvenil pada akar
tanaman kentang dan jumlah sista dalam tanah. Viabilitas formula bakteri yang
terbaik adalah formula yang disimpan dalam tepung gambut dan merupakan
perlakuan terbaik dalam meningkatkan tinggi tanaman, berat umbi, dan
menurunkan jumlah sista maupun jumlah juvenil dalam akar tanaman kentang.
Serta formulasi bakteri P. diminuta, P. mallei, dan B. mycoides berpengaruh tidak
nyata terhadap panjang akar tanaman kentang.
viii
Digital Repository Universitas Jember
SUMMARY
The Effectiveness of Bacterial Formulation Containing Active Ingredients
Pseudomonas diminuta, Pseudomonas mallei, and Bacillus mycoides in Several
Carriers as An Bionematicide to Controls Potato Cyst Nematodes (Globodera
rostochiensis): Resti Kusumaningtyas. 101510501007; 2014; 54 pages;
Agrotechnology Study Program, Faculty of Agriculture, University of Jember.
Potato cyst nematode (Globodera rostochiensis) is a major parasitic
nematodes in potato plants that can reduce yields up to 80%. Control nthat the
farmer can do is to use synthetic nematicides for more effective and efficient
compared with other control methods. One attempt to minimize the use of
chemical pesticides is to conduct biological control. Therefore, it needs to be
made environmentally nematicide using biological agents such as bacteria. The
bacteria used were obtained from the soil in the root zone of plants growing
potatoes are best when attacked by nematodes. Bacteria obtained by the
Pseudomonas diminuta, Pseudomonas mallei, and Bacillus mycoides. All of three
bacteria are included in the category of PGPR bacteria. It is most important in the
manufacture of nematicides are formulations. Proper formulation can determine a
biological agent can survive and be able to work in a proper carrier. In addition,
the storage time of the formulation can determine whether or not there are
bacterial populations as a biocontrol agent in the formulation.
The aim of this study are determine the self life of most good bacteria
formulation and best carrier material formulations, as well as determines the
bionematicide formulations contain active bacteria P. diminuta, P. mallei, and B.
mycoides most effective for controlling NSK and enhances the growth of the
potato crop.
The study was conducted in the fields of potatoes in the Sumber Brantas
village, Bumiaji, Batu, Laboratory of Microbiology, Faculty of Teacher Training
and Education, University of Jember, and in the Biological Control Laboratory,
Faculty of Agriculture, University of Jember. The materials used are 6
ix
Digital Repository Universitas Jember
formulation bacteria such PDT, PMT, BMT, PDTG, PMTG, and BMTG to be
applied to potato crops in the polybag cyst treated first. This study using RAK
experimental design (randomized block design) using 6 treatments, 1 control, and
4 replicates with the observation parameter number of bacterial colonies in the
formulation for 2 months of storage, calculated every 10 days, and observation of
plant height, weight, tuber, root length, the number of juveniles in 1 gram of roots,
and number of cyst in 100 grams of soil.
The results of this study indicates that the formulation of bacteria P.
diminuta, P. mallei, dan B. mycoides can reduce significantly the number of
juvenils in the roots of potato plants and number of cyst in the soil. Viability of
the best bacteria formulation was stored in peat flour is the best treatment which
can increasing of height and weight of plant and decrease the number of cyst and
juvenils in the roots of potato plants. But, the formulation of bacteria P. diminuta,
P. mallei, and B. mycoides has no real effect on roots length of potatoes plant,
x
Digital Repository Universitas Jember
PRAKATA
Puji syukur kepada Allah SWT., akhirnya penulis dapat menyelesaikan
tugas akhir dengan judul “Efektivitas Formulasi Bakteri Berbahan Aktif
Pseudomonas diminuta, Pseudomonas mallei, dan Bacillus mycoides pada
Berbagai Bahan Pembawa Sebagai Bionematisida untuk Mengendalikan
Nematoda Sista Kentang (Globodera rostochiensis)”. Skripsi ini disusun untuk
memenuhi salah satu syarat dalam menyelesaikan pendidikan Strata Satu (S1)
sebagai sarjana pertanian di Fakultas Pertanian Universitas Jember. Pada
kesempatan ini disampaikan terima kasih kepada :
1.
Dr. Ir. Jani Januar, MT. selaku dekan Fakultas Pertanian dan Ir. Hari
Purnomo, M.si., Ph.D., D.I.C selaku Ketua Program Studi Agroteknologi,
Fakultas Pertanian Universitas Jember atas kesempatan yang diberikan untuk
menyelesaikan pendidikan Progam Sarjana (S1);
2.
Ir. Soekarto, MS selaku Dosen Pembimbing Utama dan Dosen Pembimbing
Akademik, Ir. Abdul Majid, MP. selaku Dosen Pembimbing Anggota,dan
Prof. Dr. Ir. Didik Sulistyanto, M..Ag.Sc selaku Dosen Penguji yang telah
memberikan bimbingan dalam penyelesaian karya ilmiah tertulis ini;
3.
Dr. Iis Nur Asyiah, S.P., M.P., selaku Ketua Tim Peneliti Hibah Bersaing
dengan judul “Formulasi Bionematisida Baru Berbahan Aktif Bacillus alvei,
B. Stearothermophilus dan Pseudomonas diminuta untuk Mengendalikan
Nematoda Globodera rostochiensis” yang telah memberikan arahan untuk
karya ilmiah tertulis ini;
4.
Tim Peneliti Hibah Bersaing dengan judul “Formulasi Bionematisida Baru
Berbahan Aktif Bacillus alvei, B. Stearothermophilus dan Pseudomonas
diminuta untuk Mengendalikan Nematoda Globodera rostochiensis” yang
telah mendanai penelitian ini;
5.
Segenap Dosen dan Teknisi Laboratorium Jurusan Hama dan Penyakit
Tumbuhan yang tidak bisa saya sebutkan satu-persatu, yang telah membantu
memberikan ilmu, fasilitas, dan semua hal demi memperlancar penelitian dan
penulisan skripsi;
xi
Digital Repository Universitas Jember
6.
Bapak Soedarminto, Ibu Titik Minarsih, Ibu Sudarmi, Kedua Kakak dan Adik
serta seluruh keluarga tercinta yang selalu memberi semangat, doa, dan
dukungan baik moral maupun materi;
7.
Teman-teman seperjuangan skripsi M. Wildan Badikaruma, Annasa Fadhil,
Aisy Chandra, Laura yohana, dan Sri Wahyu PT, yang telah memberikan
bantuan untuk segera menyelesaikan penelitian dan penulisan skripsi;
8.
Seluruh teman-teman ASPG 2010 tercinta atas kebersamaannya selama 4
tahun, terima kasih atas dukungan, bantuan, semangat dan canda tawa yang
telah kalian berikan selama ini kepada penulis;
9.
Teman-teman Kos Mastrip (Aida, Yunita, Andiani), yang selalu memberikan
semangat dan dukungan;
10. Serta semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan dan penyelesaian
skripsi ini;
Semoga karya ilmiah tertulis ini dapat memberikan manfaat bagi para
pembaca. Penulis menyadari bahwa skripsi ini sangat jauh dari sempurna
sehingga kritik dan saran yang bersifat konstruktif sangat diharapkan untuk
perbaikan selanjutnya.
Jember, Januari 2015
Penulis
xii
Digital Repository Universitas Jember
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL .........................................................................................
i
HALAMAN PERSEMBAHAN .......................................................................
ii
MOTTO ............................................................................................................. iii
HALAMAN PERNYATAAN .......................................................................... iv
HALAMAN PEMBIMBINGAN ......................................................................
v
HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................... vi
RINGKASAN .................................................................................................... vii
SUMMARY ....................................................................................................... ix
PRAKATA ......................................................................................................... xi
DAFTAR ISI ...................................................................................................... xiii
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... xvi
DAFTAR TABEL ............................................................................................. xvii
DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................... xviii
BAB 1. PENDAHULUAN………………………………………… ................
1
1.1 Latar Belakang ..............................................................................
1
1.2 Perumusan Masalah .....................................................................
3
1.3 Tujuan ...........................................................................................
3
1.4 Manfaat ………………………………………………………… .
3
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA………………………………………… .......
4
2.1 Tanaman Kentang ........................................................................
4
2.2 Nematoda Sista Kentang(Globodera rostochiensis)....................
5
2.2.1 Bioekologi Nematoda Sista Kentang (G. rostochiensis) ........ 5
2.2.2 Awal Mula Serangan Nematoda Sista Kentang
(G. rostochiensis) ................................................................... 6
2.3 Pengendalian Hayati ....................................................................... 6
2.4 Penggunaan Agen Hayati Dalam Mengendalikan Nematoda .... 8
2.5 Formulasi Bakteri Sebagai Bionematisida ................................... 9
2.5.1
Pengertian Formulasi .........................................................
xiii
9
Digital Repository Universitas Jember
2.5.2
Bahan Pembawa ................................................................. 10
a. Talk ................................................................................ 10
b. Tepung Gambut ............................................................. 12
2.5.3
Macam Bakteri .................................................................. 13
a. Pseudomonas diminuta .................................................. 15
b. Pseudomonas mallei ...................................................... 16
c. Bacillus mycoides ........................................................... 18
2.6 Hipotesis ......................................................................................... 19
BAB 3. METODE PENELITIAN .................................................................... 20
3.1 Tempat dan Waktu Penelitian ..................................................... 20
3.2 Bahan dan Alat.............................................................................. 20
3.2.1 Bahan .................................................................................... 20
3.2.2 Alat........................................................................................ 20
3.3 Metode Penelitian.......................................................................... 20
3.3.1 Rancangan Percobaan ........................................................... 20
3.4 Tahapan Penelitian ....................................................................... 21
3.4.1 Peremajaan Isolat Bakteri ..................................................... 21
3.4.2 Preparasi Senyawa atau Bahan Pembawa ............................. 21
3.4.3 Preparasi Bakteri ................................................................... 22
3.4.4 Permbuatan Formula ............................................................. 23
3.4.5 Komposisi Formula .............................................................. 23
3.5 Parameter Penelitian .................................................................... 24
3.5.1 Uji Efektivitas Formulasi Bakteri terhadap Tanaman Kentang
dan Nematoda Sista Kentang .............................................. 24
3.5.2 Uji Viabilitas Jumlah Bakteri ............................................... 25
BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................ 26
4.1 Efektivitas Formulasi Bakteri ...................................................... 26
4.1.1 F-Hitung Parameter Uji Efektivitas Formulasi Bakteri ........ 26
4.1.2 Efektivitas Formulasi Bakteri terhadap Jumlah Juvenil dalam
Akar...................................................................................... 26
xiv
Digital Repository Universitas Jember
4.1.3 Efektivitas Formulasi Bakteri terhadap Jumlah Sista dalam
Tanah .................................................................................... 29
4.1.4 Efektivitas Formulasi Bakteri terhadap Tinggi Tanaman
Kentang ................................................................................ 31
4.1.5 Efektivitas Formulasi Bakteri terhadap Berat Umbi............. 33
4.1.6 Efektivitas Formulasi Bakteri terhadap Panjang Akar.......... 36
4.2 Viabilitas Jumlah Bakteri dalam Formulasi................ .............. 38
BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................ 41
5.1 Kesimpulan .................................................................................... 41
5.2 Saran .............................................................................................. 41
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 42
LAMPIRAN ....................................................................................................... 48
xv
Digital Repository Universitas Jember
DAFTAR GAMBAR
Halaman
2.1 Tanaman kentang ..........................................................................................
4
2.2 Sista di perakaran tanaman ...........................................................................
5
2.3 Talk ............................................................................................................... 11
2.4 Tepung Gambut ............................................................................................. 12
2.5 Pseudomonas diminuta ................................................................................. 16
2.6 Pseudomonas mallei ..................................................................................... 18
2.7 Bacillus mycoides .......................................................................................... 19
4.1 Nematoda sista kentang................................................................................. 28
4.2 Sista dan Telur NSK ..................................................................................... 30
4.3 Grafik rata-rata tinggi tanaman ..................................................................... 31
4.4 Umbi kentang yang dihasilkan tanaman ....................................................... 35
4.5 Panjang akar .................................................................................................. 37
4.6 Formulasi bakteri dalam kemasan ................................................................. 39
xvi
Digital Repository Universitas Jember
DAFTAR TABEL
Halaman
4.1 F-Hitung Parameter Uji Efektivitas Formulasi Bakteri ................................ 26
4.2 Rata-rata jumlah juvenil tiap 1 gram akar ..................................................... 26
4.3 Rata-rata jumlah sista per 100 gram tanah .................................................... 29
4.4 Rata-rata tinggi tanaman 10 MST ................................................................ 32
4.5 Rata-rata berat umbi kentang ....................................................................... 33
4.6 Rata-rata panjang akar tanaman kentang ..................................................... 36
4.7 Jumlah Bakteri dalam Formula ..................................................................... 38
xvii
Digital Repository Universitas Jember
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1. Dokumentasi Kegiatan Penelitian ................................................................... 48
2. Data jumlah juvenil dalam akar ...................................................................... 49
3. Data jumlah sista ............................................................................................. 50
4. Data tinggi tanaman ........................................................................................ 51
5. Data berat umbi ............................................................................................... 52
6. Data panjang akar ............................................................................................ 53
7. Data jumlah koloni bakteri .............................................................................. 54
xviii
Digital Repository Universitas Jember
BAB 1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Nematoda sista kentang (Globodera rostochiensis) merupakan nematoda
parasit utama pada tanaman kentang yang dapat mengurangi hasil panen hingga
80%. Pengendalian yang biasa dilakukan petani adalah dengan menggunakan
nematisida sintetik karena lebih efektif dan efisien dibandingkan dengan cara
pengendalian lainnya. Salah satu nematisida yang efektif dalam mengendalikan
NSK adalah fumigasi lahan dengan metil bromida. Metil bromida mampu
mengendalikan NSK secara total pada tanaman tomat atau kentang dengan dosis
488-1464 kg per ha yang diaplikasikan di bawah penutup polietilen yang kedap
gas (Whitehead dan Turner, 1998).
Penggunaan pestisida kimia untuk mengendalikan organisme pengganggu
tanaman (OPT) telah menimbulkan banyak dampak negatif, baik itu pada
kesehatan lingkungan maupun kesehatan manusia. Pestisida kimia juga telah
menyebabkan terjadinya resistensi pada OPT. Salah satu upaya untuk
meminimalisir
penggunaan
pestisida
kimia
adalah
dengan
melakukan
pengendalian hayati. Pengendalian hayati merupakan pengendalian OPT yang
menggunakan agen hayati. Alternatif penggunaan agensia hayati banyak diminati
dan banyak diteliti dikarenakan manusia sudah mulai sadar akan kesehatan. Agen
hayati tidak memiliki dampak buruk bagi lingkungan maupun produk pertanian
yang dikonsumsi serta ramah lingkungan.
Menurut Jumar (2000). Pengendalian hayati memiliki keuntungan yaitu :
(1). Aman artinya tidak menimbulkan pencemaran lingkungan dan keracunan
pada manusia dan ternak, (2). tidak menyebabkan resistensi hama, (3). Musuh
alami bekerja secara selektif terhadap inangnya atau mangsanya, dan (4). Bersifat
permanen, untuk jangka waktu panjang lebih murah, apabila keadaan lingkungan
telah stabil atau telah terjadi keseimbangan antara hama dan musuh alaminya
1
Digital Repository Universitas Jember
2
Salah satu contoh pengendalian hayati menggunakan agen biokontrol,
diantaranya yaitu bakteri. Terdapat bermacam-macam bakteri yang dapat
dijadikan agen biokontrol, terutama bakteri yang hidup pada daerah rhizosfer atau
perakaran tanaman. Bakteri sebagai agen biokontrol yang berasal dari perakaran
tanah sering disebut rhizobacteria. Sebagaian besar bakteri tersebut termasuk
sebagai bakteri PGPR (Plant Growth Promoting Rhizobateria).
Berbagai jenis bakteri telah diidentifikasi sebagai PGPR. Sebagian besar
berasal dari kelompok gram-negatif dengan jumlah strain paling banyak dari
genus Pseudomonas dan beberapa dari genus Serratia. Selain kedua genus
tersebut, dilaporkan antara lain genus Azotobacter, Azospirillum, Acetobacter,
Burkholderia, Enterobacter, Rhizobium, Erwinia, Flavobacterium dan Bacillus
(Wahyudi, 2009). Beberapa bakteri PGPR dapat mengurangi kerusakan serta
meningkatkan ketahanan tanaman akibat serangan nematoda.
Salah satu penelitian pengendalian NSK dengan menggunakan agen hayati
dilakukan oleh Asyiah dkk. (2009) yang menemukan bahwa bakteri Bacillus
alvei, B. stearothermophilus dan Pseudomonas diminuta yang diisolasi dari tanah
perkebunan kentang mampu menurunkan jumlah sista sampai 49% secara in vitro
di rumah kaca. Berdasarkan penelitian tersebut diketahui bahwa agen hayati
berupa bakteri mampu menurunkan populasi NSK, maka penelitian mengenai
bionematisida berbahan aktif bakteri perlu dilanjutkan untuk mencari formula
yang tepat sehingga lebih aplikatif, efektif, dan ekonomis dalam mengendalikan
NSK di lapangan.
Oleh karena itu perlu dibuat nematisida yang ramah lingkungan dengan
menggunakan agen hayati berupa bakteri. Bakteri yang digunakan diperoleh dari
tanah di daerah perakaran tanaman kentang yang paling baik pertumbuhannya saat
terserang nematoda. Bakteri yang diperoleh yaitu Pseudomonas diminuta,
Pseudomonas mallei, dan Bacillus mycoides. Ketiga bakteri tersebut termasuk
dalam kategori bakteri PGPR. Hal yang paling penting dalam kegiatan pembuatan
nematisida adalah formulasi. Formulasi yang tepat dapat menentukan suatu agen
hayati dapat bertahan hidup dan mampu bekerja dalam bahan pembawa yang
Digital Repository Universitas Jember
3
tepat. Selain itu waktu penyimpanan formulasi dapat menentukan masih ada atau
tidaknya populasi bakteri sebagai agen hayati dalam formulasi tersebut.
1.2 Perumusan Masalah
1.
Apakah
formulasi
bakteri
berbahan
aktif
Pseudomonas
diminuta,
Pseudomonas mallei, dan Bacillus mycoides sebagai bionematisida efektif
untuk mengendalikan NSK dan meningkatkan pertumbuhan tanaman kentang
dan manakah perlakuan yang paling efektif?
2.
Formulasi bakteri manakah yang memiliki viabilitas paling baik selama masa
penyimpanan?
3.
Bahan pembawa manakah yang memberikan hasil terbaik untuk membuat
formulasi bakteri yang digunakan untuk mengendalikan NSK dan
meningkatkan pertumbuhan tanaman kentang?
1.3 Tujuan
Untuk
mengetahui
efektivitas
formulasi
bakteri
berbahan
aktif
Pseudomonas diminuta, Pseudomonas mallei, dan Bacillus mycoides sebagai
bionematisida untuk mengendalikan NSK dan meningkatkan pertumbuhan
tanaman kentang serta mengetahui viabilitas formulasi bakteri selama masa
penyimpanan pada berbagai bahan pembawa tertentu untuk membuat formulasi
bionematisida yang tepat.
1.4 Manfaat
Dengan adanya penelitian ini kita dapat mengetahui efektivitas formulasi
bakteri Pseudomonas diminuta, Pseudomonas mallei, dan Bacillus mycoides
sebagai bionematisida baru dalam mengendalikan NSK atau nematoda sista
kentang serta meningkatkan pertumbuhan tanaman kentang dan yang memiliki
viabilitas paling baik selama masa penyimpanan pada bahan pembawa tertentu.
Digital Repository Universitas Jember
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Tanaman Kentang
Kentang (Solanum tuberosum L.) di Indonesia dibudidayakan di kawasan
dengan elevasi 900 sampai 2.000 meter dari permukaan laut. Rata-rata suhu udara
tahunan di kawasan tersebut bervariasi, berkisar anta 12,2oC dan 17,5oC,
sedangkan maksimum 15,1oC dan 18,9oC. Untuk kawasan dengan ketinggian
tempat 1.000-2.000 meter dari permukaan laut, rata-rata curah hujan tahunan
sekitar 1.800 sampai 3.500 mm. Provinsi Jawa Barat dan Jawa Tengah, jumlah
bulan keringnya (kurang dari 100 mm per bulan) mencapai 4 bulan per tahun,
sedangkan di Provinsi Jawa Timur jumlah bulan kering tersebut 5 sampai 6 bulan
per tahun (Hadisoeganda,2006).
Gambar 2.1 Tanaman Kentang. Sumber : www.Baltyra.com
4
Digital Repository Universitas Jember
5
2.2 Nematoda Sista Kentang (Globodera rostochiensis)
2.2.1 Bioekologi Nematoda Sista Kentang (G. rostochiensis)
Kingdom
: Animalia
Filum
: Nematoda
Kelas
: Secernentea
Ordo
: Tylenchida
Famili
: Heteroderidae
Subfamili
: Heteroderinae
Genus
: Globodera
Spesies
: G. rostochiensis
Nematoda Sista Kentang (NSK) merupakan hama yang sangat merusak
hama dan sangat sulit dikendalikan. Cacing kecil ini menunggu di dalam tanah
untuk menyerang akar tanaman kentang. Ketika tingkat populasi NSK tinggi,
maka hasil bisa sangat terpengaruh. Populasi NSK meningkat 25-kali lipat setelah
setiap ada tanaman kentang yang rentan. Jika tanaman kentang rentan tidak
ditanam selama satu tahun, maka terjadi penurunan populasi NSK sepertiga dari
tingkat mula. NSK bisa muncul hadir di ladang anda selama beberapa tahun
sebelum jumlahnya meningkat sehingga gejalanya muncul pada tanaman anda.
(Kementerian Pertanian Republik Indonesia, 2010).
Gambar 2.2. Sista yang berada di perakaran tanaman
Sumber : http://www.agf.gov.bc.ca/cropprot/goldennema.html
Digital Repository Universitas Jember
6
2.2.2 Awal Mula Serangan Nematoda Sista Kentang (G. rostochiensis)
Pada bulan Maret 2003, petani kentang di Desa Tulung Rejo (Kecamatan
Bumi Aji, Kota Batu, Provinsi Jawa Timur) melaporkan bahwa pertanaman
kentang mereka
telah
terserang oleh
”hama
gurem”.
Kerugian
yang
diakibatkannya sangat besar, yaitu dari areal seluas 1,5 ha, yang biasanya mampu
berproduksi sekitar 24 ton, produksi turun sampai hanya sekitar 14 ton, bahkan
tinggal sekitar 7 ton. Gejala serangan yang dilaporkan adalah : tanaman kerdil,
cenderung layu, daun menguning tetapi warna kuning tersebut sangat cerah.
Apabila rhizosfer digali maka akan terlihat perakaran yang memendek, terkesan
kotor dan terlihat adanya ” gurem” kecil – kecil berwarna putih, kuning muda,
kuning tua, coklat muda dan coklat tua seperti warna tembaga.
Benda ”gurem” tersebut menempel pada akar, sebagian jatuh dan terserak
di tanah sekitar perakaran tanaman. Dugaan sementara ”gurem” tersebut adalah
sista Globodera dan gejala visual menunjukkan bahwa tanaman kentang tersebut
diserang oleh nematoda sista kentang (NSK) yang kemungkinan terdiri dari dua
spesies yaitu golden cyst nematode (nematoda sista emas/NSE) Globodera
rostochiensis dan atau white cyst nematode (nematoda sista putih/NSP) G. pallida.
Penemuan ini merupakan ”first record” (penemuan pertama) nematoda sista
kentang di Indonesia. Laporan penemuan tersebut telah ditulis dan dipresentasikan
pada ”Seminar Penanggulangan Nematoda Globodera rostochiensis“ di
Direktorat Jenderal Bina Produksi Hortikultura, Pasar minggu, Jakarta 3 April
2003 (Hadisoeganda,2006). Nematoda tersebut sebelumnya tercatat sebagai
OPTK (organisme penggangu tumbuhan karantina) kelas A 1 (belum ada di
Indonesia) (Puskara,2000).
2.3 Pengendalian Hayati
Pengendalian hayati dalam pengertian ekologi didifinisikan sebagai
pengaturan populasi organisme dengan musuh-musuh alam hingga kepadatan
populasi organisme tersebut berada dibawah rata-ratanya dibandingkan bila tanpa
pengendalian. Menurut Untung (2006). Prinsip pengaturan populasi organisme
oleh mekanisme saling berkaitan antar anggota suatu komonitas pada jenjang
Digital Repository Universitas Jember
7
tertentu juga terjadi didalam agroekosistem yang dirancang manusia. Musuh alami
sebagai bagian dari agroekosistem memiliki peranan menentukan dalam
pengaturan dan pengendalian populasi hama. Sebagai faktor yang bekerjanya
tergantung dari kepadatan yang tidak lengkap (imperfectly density dependent)
dalam kisaran tertentu, populasi musuh alami dapat mempertahankan populasi
musuh alami tetap berada disekitar batas keseimbangan dan mekanisme umpan
balik negatif.
Pengendalian hayati pada dasarnya merupakan pengendalian populasi
OPT dengan menggunakan populasi agen hayati. Dengan kata lain, melalui
pengendalian hayati kita membuat 'terjadinya peperangan' antara pasukan
(populasi) agen hayati melawan pasukan (populasi) OPT. Populasi agen hayati
dapat berupa populasi predator, populasi parasitoid, populasi entomopatogen,
populai antagonis, populasi pemakan gulma, dan sebagainya. Populasi OPT dapat
berupa populai binatang hama, populasi patogen tanaman, atau populasi gulma.
Bila 'peperangan' terjadi dengan sendirinya maka pasukan penyerang bukan
pasukan agen hayati, melainkan pasukan musuh alami (Muditaph,2012).
Pengendalian hayati akhir-akhir ini juga banyak mendapat perhatian dunia
dan sering kali dibicaran di dalam seminar atau kongres, serta ditulis dalam
naskah jurnal atau pustaka, khususnya yang berkaitan dengan penyakit tanaman.
Pengendalian penyakit tanaman dengan menggunakan agens pengendali hayati
muncul karena kekhawatiran masyarakat dunia akibat penggunaan pestisida kimia
sintetis. Adanya kekhawatiran tersebut membuat pengendalian hayati menjadi
salah
satu
pilihan
cara
mengendalikan
patogen
tanaman
yang
harus
dipertimbangkan (Widiyanti, 2004).
Beberapa keuntungan pengendalian hama dengan menggunakan agens
hayati antara lain: 1) patogen serangga tidak mencemari lingkungan. 2) sebagian
besar patogen tingkat spesifikasinya relatif tinggi sehingga cenderung melindungi
serangga berguna. 3) beberapa patogen dapat bersifat sinergis. 4) relatif lebih
murah dibandingkan insektisida sintetis dan beberapa pathogen dapat diproduksi
sendiri. 5) pengaruh mikrobial patogen terhadap resistensi inangnya lambat; dan
6) dosis yang dibutuhkan dalam pengendalian rendah (Hall,1973).
Digital Repository Universitas Jember
8
2.4 Penggunaan Agen Hayati Dalam Mengendalikan Nematoda
Di dalam tanah terdapat berbagai macam agen hayati yang saling
bersinergi, di antaranya jamur, bakteri dan actinomycetes. Penelitian yang
dilakukan oleh Devrajan et al. (2011) membuktikan bahwa sampel tanah di daerah
rizosfer kentang terdapat 328 jamur, 178 bakteri dan 15 actinomycetes. Jamur dan
bakteri yang telah diisolasi berpotensi untuk mengendalikan NSK G. rostochiensis
dan G. pallida berdasarkan reaksi positif pada aktivitas kitin, produksi antibiotik
dan menghambat penetasan telur.
PGPR menginduksi ketahanan sistemik melawan nematoda pengganggu.
P. fluorescens telah menginduksi ketahanan sistemik dan menghambat penetrasi
akar oleh Heterodera schachtii, nematoda sista pada gula bit. Dengan cara yang
sama, B. subtilis telah menginduksi Meloidogyne incognita dan M. arenaria pada
kapas. Penggunaan PGPR sebagai agen pengendalian hayati untuk mengontrol
nematoda sista kentang telah dilaporkan sebagai strategi yang sukses
(Ramamoorthy, et al., 2011).
Menurut Ramamoorthy, et al. (2001), salah satu Rizobakter Penghasil Zat
Pengatur Tumbuh (Plant Growth Promoting Rhizobacteria) yaitu Pseudomonas
spp. sudah digunakan secara komersial sebagai pelindung tanaman melalui
induksi resistensi sistemik terhadap berbagai hama dan penyakit. Campuran dari
strain PGPR yang berbeda telah meningkatkan efektivitas dengan menginduksi
resistensi sistemik yang melawan beberapa patogen yang menyerang tanaman
yang sama. Salah satu Pseudomonas spp. yang termasuk dalam PGPR adalah P.
mallei. Penelitian yang dilakukan oleh Fitriatin, et.al ,(2009) menemukan bahwa
P. mallei termasuk salah satu bakteri pelarut fosfat sekaligus PGPR karena
menghasilkan ZPT. Kemampuan P. mallei sebagai PGPR kemungkinan bisa
menghambat NSK sebagaimana P. diminuta.
Bakteri terbukti mempengaruhi penetasan telur nematoda oleh berbagai
mekanisme termasuk produksi racun, dan lipolitik, proteolitik, atau enzim
kitinolitik. Misalnya, Bacillus thuringiensis menghasilkan sejumlah eksotoksin
yang telah terbukti dapat membunuh telur nematoda ruminansia Meloidogyne spp.
Mekanisme kontrol lainnya meliputi produksi senyawa yang umumnya beracun
Digital Repository Universitas Jember
9
untuk nematoda, seperti amonia, sianida, hidrogen sulfida, atau asam lemak
volatile. Selain itu, salah satu dari berbagai macam antibiotik yang dihasilkan oleh
P. flourescens, 2,4- diacetylphloroglucinol, telah terbukti mengurangi mobilitas
juvenil dan meningkatkan penetasan telur nematoda sista kentang, G.
rostochiensis (Kluepfel, et al., 2002).
2.5 Formula Bakteri Sebagai Bionematisida
2.5.1 Pengertian Formulasi
Menurut kamus besar bahasa indonesia, formulasi adalah suatu larutan
pencampuran bahan-bahan kimia dengan cara yang tepat. Formulasi bisa juga
dikatakan sebagai kegiatan menyusun dalam bentuk yang tepat. Sedangkan
formulasi pestisida yaitu pencampuran antara bahan aktif dalam bahan bahan
pembawa serta adanya bahan pembantu. Salah satu jenis pestisida yaitu
nematisida yang dikhususkan untuk mengendalikan nematoda. Umumnya bahan
aktif sulit apabaila di aplikasikan langsung ke lapangan. Oleh karena itu untuk
memudahkan aplikasi perlu dilakukan formulasi dengan cara dicampur bahanbahan lain (Djojosumarto,2008).
Penelitian besar pada biokontrol adalah berpusat dengan penggunaan sel
suspensi PGPR secara langsung untuk benih. Teknologi menjadi layak hanya jika
temuan penelitian ditransfer dari laboratorium ke lapangan.
meskipun
PGPR memiliki potensi yang sangat baik dalam pengelolaan hama dan penyakit,
tidak dapat digunakan sebagai suspensi sel di bawah kondisi lapangan. Oleh
karena itu, sel suspensi PGPR harus bergerak dalam bahan pembawa tertentu dan
harus disiapkan sebagai formulasi untuk memudahkan aplikasi, penyimpanan,
komersialisasi dan penggunaan lapangan (Nakkeeran, 2005).
Menurut Djojosumarto (2008), Bahan aktif adalah bahan-bahan yang
berbentuk padatan, cair atau gas yang berperan sebagai pestisida. Sedangkan
bahan pembantu biasanya berperan sebagai bahan yang memudahkan dalam
aplikasi pestisida misalnya perekat. Perekat berfungsi agar pestisida yang
diberikan tidak mudah luruh atau terbawa oleh air. Serta bahan yang tak kalah
pentingnya dalam formulasi yaitu bahan pembawa. Bahan pembawa merupakan
Digital Repository Universitas Jember
10
medium yang digunakan untuk memindahkan mikroorganisme hidup dari
laboratorium atau pabrik ke lapang. Bahan pembawa harus mampu menopang
pertumbuhan dan kelangsungan hidup mikroorganisme target selama periode
penyimpanan dan pengirimannya ke lapang (Larasati et.al,2012).
Ada dua jenis bahan pembawa yang tersedia dalam bentuk organik atau
non-organik. Bahan pembawa tersebut harus ekonomis dan mudah tersedia.
Pembawa organik yaitu gambut, ignit, kaolin, pyrophyllite, zeolit, montmorilonit,
alginat, pressmud, serbuk gergaji dan vermikulit, dll. Bahan pembawa
meningkatkan efisiensi kelangsungan hidup bakteri (Heijnen et al., 1993).
Efikasi bioformula dipengaruhi oleh senyawa pembawa yang digunakan.
Penggunaan talk dan bentonit dalam pembuatan bioformula yang mengandung
PGPR mampu meningkatkan efikasi bioformula tersebut (Jayaraj et al,2005). Hal
tersebut didukung oleh penelitian Ardakani et al, (2010), bahwa penggunaan
bahan organik (Tepung gambut, tepung beras) dan anorganik (Talk dan Bentonit)
sebagai senyawa pembawa meningkatkan stabilitas dan efektivitas bioformulasi
P. fluoresens.
Untuk pengembangan formulasi diperlukan media pembiakan massal atau
nutrisi. Hasil penelitian Amran (2006) menunjukkan bahwa pertumbuhan Bacillus
subtilis pada media yang diberi 0,25% ekstrak yeast (YE) secara nyata lebih tinggi
dibanding pada media yang tidak mengandung YE.
2.5.2 Bahan Pembawa
a. Talk
Talk merupakan media yang memiliki partikel dengan permukaan yang
luas. Bahan media seperti ini menghasilkan konidia dalam jumlah maksimal
(Soetopo dan Indrayani, 2007). Talk adalah mineral alami yang disebut sebagai
steatite atau soapstone terdiri berbagai mineral dalam kombinasi dengan klorida
dan karbonat. Secara kimia ini disebut sebagai magnesium silikat (Mg3Si4O10
(OH) 2 dan tersedia sebagai bentuk bubuk dari industri cocok untuk berbagai
aplikasi. Memiliki keseimbangan kelembaban sangat rendah, relatif hidrofobik,
Digital Repository Universitas Jember
mengurangi
penyerapan
air
dan
mencegah
pembentukan
hidrat
11
yang
memungkinkan periode penyimpanan lama.
Karena sifat dan ketersediaan talk sebagai bahan baku yang mudah didapat
maka Talk digunakan sebagai pembawa untuk pengembangan formulasi.
Kloepper dan Schroth (1981) menunjukkan potensi talk untuk digunakan sebagai
pembawa untuk memformulasi rhizobakteri. Pseudomonad fluoerescens dalam
campuran talk dengan 20% karet xanthum tidak mengalami penurunan jumlah
koloni setelah penyimpanan selama dua bulan pada suhu 4 °C. P. fluorescens
mengisolasi PF1 hingga 240 hari dalam penyimpanan. Populasi awal dari PF1
dalam formulasi berbasis talk adalah 37,5 x 107cfu / g dan menurun menjadi 1,3 x
107 cfu / g setelah 8 bulan penyimpanan (Vidhyasekaran dan Muthamilan, 1995).
Perubahan sukrosa (0.72M) dalam medium B dan peningkatan populasi dan
kehidupan P.fluorescens (P7NF, TL3) dalam formulasi berbasis talk hingga 12
bulan. P. putida perlakuan 30 dan 180 dapat disimpan sampai lama penyimpanan
6 bulan pada formulasi talk. Populasi pada akhir bulan ke-6 adalah 108 cfu / g
produk (Bora et al.,2004).
Gambar 2.3. Talk (Sumber: Dokumentasi Pribadi).
Digital Repository Universitas Jember
12
b. Tepung Gambut
Untuk memudahkan aplikasi dilapangan diperlukan bahan pembawa
(carrier). Sebagai bahan pembawa inokulan tepung, dapat digunakan bahan
organik seperti gambut, arang, sekam, dan kompos. Untuk bahan pembawa
anorganik digunakan bentonit, vermikulit, atau zeolit.
Berdasarkan tingkat
kelembabannya yang cukup tinggi, gambut cukup baik untuk pertumbuhan
mikroorganisme, baik berupa bakteri maupun jamur. Selain peka terhadap suhu
tinggi, mikroba juga peka terhadap sinar matahari langsung.
Gambut (Turf) adalah jaringan karbonisasi yang terbentuk dalam kondisi
basah oleh dekomposisi berbagai tanaman dan lumut. Hal ini dibentuk oleh
pembusukan dari air dan tanaman, misalnya, daun, buluh, dan lumut. tanah
gambut digunakan sebagai bahan pembawa untuk memformulasi PGPR.
Meskipun bahan pembawa gambut tergolong murah untuk digunakan, tetapi tidak
tersedia di seluruh dunia (Nakkeeran, et al, 2005).
Gambar 2.4. Tepung Gambut (Sumber: Dokumentasi Pribadi).
Formulasi berbasis gambut pada Azospirillum brasilense memiliki umur
simpan sampai 4 bulan. Populasi setelah 4 bulan penyimpanan adalah 107 cfu / g
produk (Bashan, 1998). Vidhyasekaran dan Muthamilan (1995) melaporkan
bahwa umur simpan P. fluorescens pada formulasi berbasis gambut dapat
dipertahankan hingga 8 bulan (2,8 x 106 cfu / g). Daya simpan P. chlororaphis
Digital Repository Universitas Jember
13
dan B. subtilis dengan bahan pembawa gambut dapat bertahan selama lebih dari
enam bulan (Kavitha, et al, 2003).
2.5.3 Macam Bakteri
Kelompok bakteri yang hidup di daerah perakaran tanaman dan
bermanfaat bagi perkembangan tanaman didefinisikan sebagai bakteri rhizosfer
pemacu pertumbuhan tanaman. Kelompok bakteri rhizosfer tersebut berpengaruh
terhadap pertumbuhan tanaman karena memiliki kemampuan untuk memfiksasi
N2 dari atmosfer, menghasilkan hormon tumbuh, melarutkan fosfat dan menekan
penyakit tanaman asal tanah. Dengan demikian, populasi mikroba rhizosfer ini
penting untuk memelihara kesehatan akar, serapan hara dan daya tahan tanaman
terhadap tekanan lingkungan.
Bakteri akar pemacu pertumbuhan tanaman (plant growth-promoting
rhizobacteria, PGPR) saat ini semakin banyak dikembangkan, terutama dalam
upaya peningkatan produksi pangan dan perbaikan kualitas lingkungan hidup.
Penggunaan PGPR untuk pengurangan input kimia pertanian telah menjadi isu
penting. Rizobakteri telah banyak diaplikasikan pada banyak tanaman karena
dapat meningkatkan pertumbuhan, daya tumbuh benih di lapang, dan
meningkatkan produksi tanaman. Beberapa rizobakteri telah diperdagangkan
(Rahni,et al, 2012).
Manipulasi populasi mikroba rhizosfer melalui inokulasi bakteri
bermanfaat untuk pertumbuhan tanaman pada skala laboratorium dan rumah kaca
menunjukkan hasil yang signifikan, tetapi pada skala lapang responnya beragam.
Selain faktor fisika dan kimia, kelangsungan hidup bakteri rhizosfer dan
kemampuannya dalam berkompetisi dengan mikroorganisme lain di lapang
diduga berpengaruh terhadap keberhasilan aplikasi agen hayati ini.
Karakter rhizobakteri dalam mengendalikan penyakit maupun populasi
patogen melalui beberapa cara yaitu produksi senyawa antibiosis, persaingan
ruang atau nutrisi, kompetisi pemanfaatan unsur Fe melalui produksi siderofor,
induksi mekanisme resistensi, inaktivasi faktor perkecambahan patogen, degradasi
faktor patogenesitas seperti misalnya toksin, parasitisme yang melibatkan
Digital Repository Universitas Jember
14
produksi enzim ekstraseluler pendegradasi dinding sel, misalnya kitinase, β-1.3
glukanase ( Van Loon, 2007).
Mekanisme rizobakteri yang bersifat antagonis terhadap patogen tanaman
antara lain: produksi antibiotik, kompetisi dan sifat parasitik (Kloepper, 1993).
Interaksi antara antagonis dengan patogen dikatakan bersifat antibiosis apabila
antagonis dapat menghasilkan sejenis antibiotik yang mudah menguap dan
menyebabkan lisis pada hifa patogen. Bakteri gram negatif khususnya strain
Pseudomonas telah banyak diteliti sebagai agen biokontrol karena kemampuannya
memproduksi
metabolit
antimikroba.
Strain
Pseudomonas
sp.
Dapat
menghasilkan tropolone yang bersifat bioaktif pada tanaman, jamur dan bakteri,
selain itu P. fluorescens pada rhizosphere tanaman kapas sehat dapat
memproduksi antibiotik pyrrolnitrat dan pyoluteoren (Kloepper, 1993).
Pseudomonas spp yang berada di daerah rhizosfer tanaman, dikenal juga
sebagai PGPR yang merupakan biokontrol penting. Hal ini dikarenakan bakteri
tersebut
mampu
menghasilkan
antibiotik
seperti
Pyrol,
Nitrin,
Oomycin-A dll dan hormon seperti asam asetat indol, Giberllic asam, dan
siderophores
yang
menghambat
pertumbuhan
patogen.
Karakteristik
pseudomonad spp adalah: (i) menghasilkan spektrum yang luas dari metabolit
bioaktif (antibiotik, siderophores, volatil dan zat pertumbuhan mempromosikan)
(ii) Ia bersaing secara agresif dengan mikroorganisme lain dan menyesuaikan
dengan tekanan lingkungan juga. (iii) pseudomonad juga bertanggung jawab
untuk menekan patogen tular tanah (Weller et al., 2002).
Beberapa bakteri PGPR yang berperan sebagai agen biokontrol dapat
melarutkan fosfat. Menurut Setiawati (2002) telah menguji efektivitas beberapa
BPF yaitu P. putida 27.4B, P. diminuta, Bacillus sp. dan Chromobacterium
violaceum untuk bersinergis dan menguji sifat antagonis masing-masing BPF
tersebut beserta kombinasinya terhadap bakteri Ralstonia solanacearum yang
bersifat patogen terhadap tanaman tembakau. Secara in vitro BPF dapat
menghambat pertumbuhan dan menurunkan tingkat serangan pada tanaman saat
diuji di rumah kaca.
Digital Repository Universitas Jember
15
Penggunaan bakteri pelarut fosfat (BPF) sebagai agen untuk mengurangi
serangan
patogen
mempunyai
keunggulan
karena
selain
meningkatkan
ketersediaan fosfat karena produksi asam organik dan enzim fosfatase juga
berfungsi sebagai agen biokontrol. Kompetisi dapat terjadi apabila dua atau lebih
mikroorganisme membutuhkan substrat yang sama dalam bentuk nutrisi, ruangan
atau oksigen. Proses antibiosis diduga terjadi apabila cukup nutrisi bagi antagonis
(Setiawati dan Mihardja, 2008).
a. Pseudomonas diminuta
P. diminuta merupakan bakteri yang berbentuk batang kecil dan
merupakan bakteri Gram negatif. Panjangnya 1-5 μm. Diameter sel berkisar
antara 0,5 dan 0,1 μm. Sel tunggal atau berpasangan. Selain itu, memiliki satu
flagella polar dengan panjang rata-rata 3,0 μm dan panjang gelombang rata-rata
0,6 mikrometer yang merupakan karakteristik dari spesies tersebut. Bentuk koloni
belang-belang, melingkar, dan cembung dengan seluruh tepi. Permukaan koloni
halus, berkilau, dan berwarna buram (Kaltenbach, 1975) dengan klasifikasi
sebagai berikut:
Kingdom : Bacteria
:
Divisi
: Proteobacteria
:
Class
: GammaProteobacteria
:
Ordo
: Pseudomonadales
:
Famili
: Pseudomonadaceae
:
: Pseudomonas
Genus
:
Species : diminuta
:
P. diminuta secara aktif bergerak dengan flagela. Salah satu fitur
morfologi yang tidak biasa adalah bahwa banyak individu memiliki flagel yang
berasal dari polar. P. diminuta tumbuh sangat mudah dalam larutan pepton
sederhana pada pH optimal sekitar 7 dan pada suhu optimal sekitar 35°C
Organisme ini tidak memfermentasi setiap karbohidrat dan tidak menunjukkan
Digital Repository Universitas Jember
16
aktivitas hemolisis, dan mengoksidasi etanol menjadi asam (Leifson and Hugh,
1954).
Gambar 2.5. Pseudomonas diminuta (hasil uji pewarnaan gram dengan
perbesaran 100x). (Sumber : Dokumentasi pribadi).
Berdasarkan penelititan Khumar dan Chandra (2008), juga menyebutkan
kegunaan P. diminuta sebagai PGPR, apabila digabung dengan rhizobium maka
akan dapat meningkatkan keefektifan rhizobium di dalam tanah. PGPR terdiri dari
kelompok bakteri yang memiliki fungsi dan taksonomi yang berbeda seperti
Pseudomonas, Bacillus,
Rhizobia, Azospirillum, Azotobacter, dan lain-lain.
Bakteri tersebut memiliki kemampuan untuk memobilisasi dengan baik nutrisi
mineral atau organik yang terikat dari pedosphere atau ke atmosfer dan tersedia
untuk tanaman. Selain itu, beberapa PGPR mampu merangsang pertumbuhan
tanaman secara langsung oleh sintesis hormon tanaman seperti asam asetat indol,
atau secara tidak langsung dengan menekan patogen tanah atau dengan
menginduksi ketahanan tanaman (Benizri, et al., 2001).
b. Pseudomonas mallei
Bakteri P. mallei dikenal juga dengan nama Burkholderia mallei.
Merupakan bakteri Gram negatif yang tidak dapat bergerak atau non motil.
Bakteri ini termasuk bakteri aerobik dan tidak berwarna. Burkholderia merupakan
spesies utama yang terdapat pada tanah saprofit. Para anggota dari genus juga
Digital Repository Universitas Jember
17
ditemukan dalam berbagai relung ekologi mereka mendiami daerah lembab dan
kawasan industri, dan rhizosfer. Spesies P. mallei ada yang bersimbiosis dengan
tanaman dan juga jamur. Ketika tumbuh dalam media kultur, P. mallei tumbuh
dengan koloni halus, abu-abu transparan. Dalam jangka waktu 18 jam pada suhu
37 ° C, koloni B. mallei dapat tumbuh sekitar 0.5-1 μm. (Fong, I.W., dan Alibek,
K. 2005) dengan klasifikasi sebagai berikut:
Kingdom : Bacteria
:
Divisi
: Proteobacteria
:
Class
: GammaProteobacteria
:
Ordo
: Pseudomonadales
:
Famili
: Pseudomonadaceae
:
Genus
: Pseudomonas
:
Species : mallei
:
Hasil penelitian tentang Mikroba Pelarut Fosfat (Fitriatin et al.,2009) telah
mendapatkan isolat bakteri pelarut fosfat (Pseudomonas cepaceae, Pseudomonas
mallei, Bacillus mycoides dan Bacillus subtilis) dan fungi pelarut fosfat
(Aspergillus niger, Penicillium sp. dan Rhizopus sp.) yang telah diketahui dapat
melarutkan P serta menghasilkan ZPT. Penelitian tersebut juga didukung oleh
(Setiawati, 2014). P.mallei dan B. mycoides merupakan bakteri pelarut fosfat
(BPF) yang mempunyai kemampuan meningkatkan produksi enzim fostafase dan
P tersedia dalam tanah.
Digital Repository Universitas Jember
18
Gambar 2.6. Pseudomonas mallei (hasil uji pewarnaan gram perbesaran
100x). (Sumber : dokumentasi pribadi)
c. Bacillus mycoides
Kingdom :
Bacteria
Divisi
:
Firmicutes
Class
:
Bacilli
Ordo
:
Bacillales
Famili
:
Bacillaceae
Genus
:
Bacillus
Species
:
mycoides
Sel-sel Bacillus mycoides biasanya lebih besar dari 3 μm, bentuk rantai sel,
dapat membentuk asam dari glukosa, dan non motil. B. mycoides dapat
menghidrolisis pati. B. mycoides merupakan organisme tanah yang umum. Ketika
tumbuh pada media yang padat B.mycoides menyebarkan bentuk koloni dengan
pola spiral berulang.
B. mycoides merupakan bakteri epifit gram positif yang mampu
mengurangi serangan Cercospora bercak daun (Cercospora beticola Sac.) pada
Gula bit dengan prosentase 38-91% pada dua percobaan yaitu di rumah kaca dan
lapangan.
Pengendalian
penyakit
disebabkan
kemampuan
bakteri
yang
menginduksi ketahanan tanaman secara sistemik, yang ditunjukkan melalui
Digital Repository Universitas Jember
19
induksi ketahanan dengan menggunakan enzim. B. mycoides menunjukkan
peningkatan aktivitas kitinase, β-1,3-glukanase, dan peroksidase, semua proteinpatogenesis terkait (Bargabus., et al, 2002).
Gambar 2.7. Bacillus mycoides (hasil uji pewarnaan gram perbesaran
100x). (Sumber : dokumentasi pribadi)
Kontrol biologis tanaman dari penyakit, serangga dan nematoda oleh
mikroorganisme (baik bakteri dan jamur) telah diusulkan sebagai alternatif atau
suplemen pengganti untuk penggunaan pestisida kimia dan diperkenalkan sebagai
biologi Kontrol yang baik secara ekologi dan manfaat yang ekonomis (Parke dan
Gurian-Sherman, 2001).
2.6 Hipotesis
Formula bakteri efektif untuk mengendalikan Nematoda Sista Kentang
(NSK) dan meningkatkan pertumbuhan tanaman kentang. Formula yang paling
efektif diduga memiliki viabilitas yang paling baik selama masa penyimpanan
dalam bahan pembawa yaitu formula yang disimpan dalam tepung gambut.
Digital Repository Universitas Jember
BAB 3. METODE PENELITIAN
3.1 Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Pengendalian Hayati Fakultas
Pertanian, lahan petani kentang di Desa Sumber Brantas Kabupaten Batu dan
Laboratorium Mikrobiologi Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Biologi,
Universitas Jember dengan waktu penelitian Mei – Oktober 2014.
3.2 Bahan dan Alat
3.2.1 Bahan
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah Isolat P. diminuta, P.
mallei, B. mycoides (Koleksi Dr. Ir. Iis Nur Asyiah, MP, Program Studi Biologi,
Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan), Media bakteri NA padat, Media
phikovskaya padat,
ekstrak yeast, carboxymethyl cellulose (CMC), larutan
Nutrien Broth, talk, tepung gambut, tanah, sista NSK, kentang varietas granola
generasi 0 (G0), lactophenol warna, lactophenol kristal, dan media tanam
(kompos dan tanah) steril.
3.2.2 Alat
Peralatan yang dibutuhkan dalam penelitian ini adalah botol rak tabung
reaksi, tabung reaksi, plastik tahan panas, bunsen, petridish, kertas label, autoklaf,
shaker, erlenmeyer, vortex, colony counter, jarum ose, mikropipet, hand counter,
sprayer, laminar air flow, mikroskop, polybag, kamera digital, kain 10x10, kain
kasa, tali rafia, papan nama, alat tulis, timbangan analitik, botol film, mikroskop.
3.3 Metode Penelitian
Penelitian ini menggunakan rancangan percobaan acak kelompok dengan
6 perlakuan, 1 kontrol dan 4 kali ulangan pada uji efektivitas. Perlakuan
percobaan ini yaitu PDTG (P. diminuta dalam Tepung Gambut), PMTG (P. mallei
20
Digital Repository Universitas Jember
21
dalam Tepung Gambut), BMTG (B. mycoides dalam Tepung Gambut), PDT
(P.diminuta dalam Talk), PMT (P.mallei dalam Talk), dan BMT (B.mycoides
dalam Talk).
3.4 Tahapan Penelitian
3.4.1 Peremajaan Isolat Bakteri
Isolat P. diminuta, P. mallei dan B. mycoides yang sudah tersedia
diremajakan pada media selektif yaitu media Phykovskaya selama 24-48 jam
sehingga didapatkan isolat yang siap digunakan.
3.4.2 Preparasi Senyawa atau Bahan Pembawa
Talk dan tepung gambut disterilkan pada suhu 1210C selama 30 menit
kemudian dikeringkan secara aseptik pada gelas kaca selama 12 jam pada suhu
500C sebelum digunakan.
3.4.3 Preparasi Bakteri
Isolat bakteri dibiakkan pada medium NA. Setelah 2x24 jam dipanen dan
disentrifuse pada kecepatan 600 rpm selama 15 menit. Sebelum digunakan dan
diperbanyak, isolat disimpan di lemari pendingin. Konsentrasi yang digunakan
adalah 108 cfu/ml.
3.4.4 Pembuatan Formula
Isolat bakteri diperbanyak dengan menggunakan media nutrient broth.
Pembuatan 1 (satu) liter media nutrient broth membutuhkan 13 gram nutrient
broth. Media tersebut dimasukkan ke dalam erlenmeyer berukuran 250 ml
sebanyak yang dibutuhkan dan dilarutkan dengan bantuan hot plate. Setelah larut,
mulut erlenmeyer disumbat dengan kapas dan ditutup dengan aluminium foil.
Selanjutnya dilakukan sterilisasi menggunakan autoklaf pada suhu 121 0C dengan
tekanan 1 (satu) atm.
Setelah media dingin, isolat bakteri dimasukkan ke dalam media nutrient
broth dengan menggunakan jarum ose di dalam laminar air flow cabinet. Media
Digital Repository Universitas Jember
22
yang telah diinokulasi bakteri diletakkan pada mesin shaker selama 48 jam.
Pertumbuhan bakteri diketahui apabila media nutrient broth yang telah diinokulasi
bakteri tersebut menjadi keruh.
Pembuatan formula dilakukan setelah bakteri selesai dishaker. Pembuatan
formula diawali dengan mencampur 1 ml larutan bakteri dari media nutrient broth
kemudian dimasukkan dalam 400 ml aquades steril. Selanjutnya 1000 gram bahan
pembawa, 0,25% ekstrak yeast (2,5 gram), dan 10 gram cmc dicampur dalam
wadah steril. Setelah itu disimpan dalam plastik polypropilen atau plastik
alumunium.
3.4.5 Komposisi Formula
Komposisi formulasi sebagai berikut :
No
PERLAKUAN
PDT
Suspensi P.diminuta (400 ml) 9x 108 CFU/ml + Talk
(1000 gr) + 2,5gr YE + CMC (10 gr)
PDTG
Suspensi P.diminuta (400ml) 9x 108 CFU/ml + Tepung
Gambut (1000 gr) + 2,5 gr YE + CMC (10 gr)
PMT
Suspensi P.mallei (400ml) 9x 108 CFU/ml + Talk
(1000gr) + 2,5 gr YE + CMC (10 gr)
PMTG
Suspensi P. mallei (400ml) 9x 108 CFU/ml + Tepung
Gambut (1000 gr) + 2,5 gr YE + CMC (10 gr)
BMT
Suspensi B. mycoides (400ml) 9x 108 CFU/ml + Talk
(1000 gr) + 2,5 gr YE + CMC (10 gr)
BMTG
Suspensi B. mycoides (400ml) 9x 108 CFU/ml +
Tepung Gambut (1000 gr) + 2,5 YE + CMC (10 gr)
1.
2.
3.
4.
5.
6.
FORMULASI
Komposisi diatas berdasarkan penelitian Jorjani, et. al ,(2011)
Digital Repository Universitas Jember
23
3.5 Parameter Penelitian
3.5.1 Uji Efektivitas Formulasi Bakteri Terhadap Tanaman Kentang dan
Nematoda Sista Kentang (NSK)
a. Penanaman umbi kentang
Uji efektivitas formulasi bionematisida diawali dengan penanaman umbi
kentang dilakukan pada pagi hari. Bibit umbi kentang ditanam dalam pot yang
berisi tanah sebanyak 3 kg/polibag, dimasukkan dalam polibag berukuran 15 x 35
cm. Lubang tanam dibuat dengan kedalaman 8-10 cm. Bibit dimasukkan ke
lubang tanam, ditimbun dengan tanah dan tekan tanah di sekitar umbi. Tiap
polibag tanaman kentang terdiri dari 1 tanaman. Kemudian mengambil tanah
sebanyak 50 gram di masukkan dalam kain yang rata-rata mengandung 50 sista
diletakkan di samping umbi kentang. Sedangkan formula bionematisida
ditaburkan di area umbi kentang. Dosis yang diberikan 10 gram untuk tiap
polybag. Tanaman yang dijadikan kontrol diberi sista tanpa formula.
U
Gambar 3.1 Denah Pengacakan Plot
Keterangan : Perlakuan :
K
PDT
PMT
BMT
: Kontrol
: P. diminuta dalam Talk
: P. mallei dalam Talk
: B. mycoides dalam Talk
PDTG : P. diminuta dalam Tepung Gambut
PMTG : P. mallei dalam Tepung Gambut
BMTG : B. mycoides dalam Tepung Gambut
Ulangan : 1,2,3,4
Digital Repository Universitas Jember
24
b. Pengamatan tinggi tanaman
Pengamatan tinggi tanaman dilakukan setiap 1 minggu sekali. Mulai tunas
tumbuh di atas permukaan tanah hingga sebelum tanaman dipanen. Tunas mulai
tumbuh pada umur tanaman 3 minggu setelah tanam. Sehingga tinggi tanaman
diukur mulai umur 3 MST hingga 10 MST .
c. Pemeliharaan
Pada awal penanaman tanaman disiram setiap pagi. Namun apabila cuaca
berkabut dan turun hujan, penyiraman tidak perlu dilakukan. Karena hal tersebut
dapat menyebabkan terjadinya penyakit busuk tanaman kentang. Namun pada 3
minggu terakhir, cuaca sangat panas dan kering. Oleh karena itu penyiraman
tanaman dilakukan setiap hari 2 kali. Selain itu juga dilakukan penyemprotan
pestisida yang terpaksa dilakukan karena daun tanaman terserang oleh penyakit
busuk daun. Hal ini mengakibatkan banyak ranting daun menjadi busuk dan
patah.
d. Panen
Pemanenan dilakukan dengan cara pembongkaran tanaman kentang
terlebih dahulu. Kemudian umbi dan tanaman dimasukkan dalam plastik yang
berbeda dan diberi label.
e. Penghitungan Panjang Akar dan Berat Umbi
Pengamatan yang dilakukan setelah panen yaitu penimbangan berat umbi
dan penghitungan panjang akar. Akar dan umbi dipisahkan terlebih dahulu. Akar
yang telah bersih diletakkan pada alas kertas hitam bergaris kotak putih dengan
skala 5 cm, hal ini dimaksudkan untuk memudahkan dalam proses perhitungan
panjang akar.
f. Penghitungan Jumlah Sista
Penghitungan jumlah sista diakukan dengan cara melakukan ekstraksi 100
gram tanah dari tiap polybag. Ekstraksi sista dalam tanah dilakukan dengan
Digital Repository Universitas Jember
25
menggunakan fenwick. Kemudian disaring dan diamati dibawah mikroskop untuk
dihitung jumlah sista yang ada.
g. Penghitungan jumlah juvenil dalam akar
Penghitungan jumlah juvenil dalam akar diawali dengan pewarnaan akar
terlebih daulu menggunakan larutan lactophenol. Akar ditimbang 1 gram,
dimasukkan dalam kain kasa dan diikat dengan tali rafia. Kemudian akar yang
dibungkus dimasukkan dalam larutan lactophenol warna yang mendidih selama 5
menit. Setelah itu, akar dikeluarkan dari kain kasanya dan dicuci bersih.
Kemudian akar dapat disimpan dalam botol film dan diberi tetesan lactophenol
kristal sebelum diamati.
3.5.2 Uji Viabilitas Jumlah Bakteri
Uji viabilitas bakteri diketahui berdasarkan jumlah bakteri berdasarkan
lama penyimpanan tertentu. Penghitungan jumlah bakteri dilakukan dengan cara
pengenceran berseri dan pencawanan pada media NA. Sebanyak 1 gr formulasi
dimasukkan ke dalam tabung reaksi yang berisi 10 ml aquades steril. Plating
dilakukan dengan cara menyebar 100 μl suspensi yang telah diencerkan ke dalam
cawan yang berisi media Phykovskaya agar dengan menggunakan metode Spread
Plate. Jumlah koloni yang terbentuk menunjukkan jumlah spora yang bertahan
hidup selama masa penyimpanan dalam berbagai formulasi bahan pembawa.
Pengamatan dilakukan dengan menghitung jumlah koloni bakteri yang tumbuh
setelah diinkubasikan selama 48 jam. Jumlah koloni yang tumbuh selanjutnya
dikonversikan ke dalam bentuk cfu/ml dengan menggunakan rumus:
X
Ʃ Populasi Bakteri =
PxV
keterangan:
X = jumlah koloni bakteri pada pengenceran tertentu
P = faktor pengenceran (10 - )
V = volume suspensi yang disebar (0,1 ml)
Digital Repository Universitas Jember
BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Efektivitas Formula Bakteri
4.1.1 F-Hitung Parameter Uji Efektivitas Formula Bakteri
Tabel 4.1 F-Hitung Parameter Uji Efektivitas Formula Bakteri
No
Parameter
F-Hitung
F-Tabel 5%
1.
Jumlah Juvenil dalam akar
3,86*
2.66
2.
Jumlah Sista
9,45**
2,66
3.
Tinggi Tanaman
5,84**
2,66
4.
Berat umbi
4,34**
2,66
5.
Panjang akar
1,06ns
2,66
Keterangan : **
*
ns
: Berbeda sangat nyata
: Berbeda nyata
: Berbeda tidak nyata
Hasil yang terdapat pada tabel (4.1) menunjukkan bahwa tinggi tanaman,
berat umbi dan jumlah sista memiliki nilai F-hitung yang berbeda sangat nyata
dibandingkan nilai F-tabel 5%, jumlah juvenil memiliki nilai F-hitung yang
berbeda nyata terhadap nilai F-tabel 5% sedangkan panjang akar memiliki nilai Fhitung yang berbeda tidak nyata terhadap nilai F-tabel.
4.1.2 Efektivitas Formula Bakteri Terhadap Jumlah Juvenil Dalam Akar
Tabel 4.2 Rata-rata jumlah juvenil tiap 1 gram akar
Perlakuan
KONTROL
Rata-rata
21,50a
Prosentase penekanan jumlah juvenil (%)
0,00%
PDT
14,25ab
33,72%
PMT
14,00ab
34,88%
BMT
13,75ab
36,05%
PDTG
7,50b
65,12%
PMTG
9,25b
56,98%
BMTG
7,25b
66,28%
26
Digital Repository Universitas Jember
27
Keterangan : angka yang diikuti huruf yang sama dalam kolom yang sama menunjukkan
berbeda tidak nyata pada uji duncan pada taraf 5%.
Berdasarkan tabel (4.1) dapat diketahui bahwa formulasi bakteri
berpengaruh nyata terhadap jumlah rata-rata juvenil dalam akar sehingga
dilakukan uji lanjut menggunakan uji duncan dengan taraf 5%. Hasil uji duncan
terdapat pada tabel (4.2) yang menunjukkan bahwa perlakuan kontrol berbeda
nyata terhadap beberapa perlakuan yang diberi aplikasi formulasi bakteri.
Perlakuan kontrol berbeda tidak nyata dibandingkan dengan perlakuan PDT,
PMT, BMT dan berbeda nyata dibandingkan dengan perlakuan PDTG, PMTG
dan BMTG.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa formula bakteri efektif dalam
mengendalikan jumlah juvenil dalam akar tanaman. Hal ini dapat diduga karena
bakteri PGPR yang digunakan dapat menghasilkan suatu enzim yang dapat
menghambat penetasan telur nematoda yaitu enzim kitinase. Genus Pseudomonas,
Bacillus, Streptomyces,dan Agrobacterium banyak dikembangkan sebagai agen
biokontrol dengan kemampuannya menginduksi ketahanan tanaman dan
menghasilkan enzim kitinase (Mahagiani, 2008).
Enzim kitinase merupakan enzim yang dapat mendegradasi kitin yang
merupakan penyusun lapisan tengah kulit nemtoda. Hal ini didukung oleh
penelitian Cronin et al. (1997) dimana kitinase dapat menghambat penetasan telur
G. rostochiensis sampai 70%, sedangkan P.chitinolyca, dengan aktivitas kinolitik
yang tinggi dapat mengurangi infeksi M. Javanica dan meningkatkan
pertumbuhan tomat
Prosentase tertinggi penekanan terhadap jumlah juvenil yang terdapat di
akar dihasilkan oleh perlakuan BMTG yaitu sebesar 66,28%. Kemudian diikuti
oleh perlakuan PDTG sebesar 65,12%, selanjutnya perlakuan PMTG sebesar
56,98%. Sedangkan perlakuan lainnya hanya mampu menekan sekitar 30% saja.
Prosentase penekanan jumlah juvenil ini dihitung berdasarkan perbandingan
dengan menggunakan jumlah kontrol. Sehingga perlakuan kontrol menekan 0%
jumlah juvenil dalam tiap 1 gram akar. Sehingga dapat diduga bahwa formula
bakteri dengan menggunakan tepung gambut merupakan formula terbaik.
Digital Repository Universitas Jember
28
Fase nematoda yang menginfeksi tanaman inang dimulai dari J2 (Juvenil
2). J2 akan masuk melalui akar dan menetap. Apabila kondisi sesuai J2 akan
berganti kulit menjadi J3, J4 hingga menjadi nematoda dewasa. Nematoda jantan
akan keluar dari akar dan hidup dalam daerah perakaran tanah. Sedangkan
nematoda betina akan tetap tinggal dalam akar hingga sebagian tubuhnya keluar
dari akar dan betina siap pembuahan. Pembuahan merupakan hal penting bagi
proses reproduksi Globodera spp. Embrio berkembang dalam telur sampai
membentuk J2 dan tetap berada dalam tubuh betina. Nematoda betina dewasa
tersebut kemudian mati dan kutikulanya mengalami penyamakan membentuk sista
(Turner dan Evans, 1998). J4 betina memiliki bentuk seperti botol dan betina
dewasa memiliki bentuk tubuh yang membengkak (swollen). Nematoda betina
dewasa memiliki warna keemasan sehingga disebut Golden Nematoda. Nematoda
jantan berbentuk seperti cacing (vermiform) (Asyiah, 2003).
Wisnuwardana (1978) menyatakan bahwa jumlah nematoda dalam akar
akan mempengaruhi populasi akhir nematoda. Semakin banyak nematoda dalam
akar semakin tinggi populasi akhir nematoda, sampai suatu saat populasi akan
rendah kembali karena tanaman sudah tidak mendukung lagi.
jantan
betina
Gambar 4.1 Nematoda Sista Kentang.
Digital Repository Universitas Jember
29
4.1.3 Efektivitas Formula Bakteri Terhadap Jumlah Sista
Tabel 4.3 Rata-rata jumlah sista per 100 gram tanah
Perlakuan
KONTROL
Rata-rata
9,25a
PDT
4,25bc
PMT
5,50b
BMT
3,00bc
PDTG
1,50c
PMTG
2,25c
BMTG
1,75c
Keterangan : angka yang diikuti huruf yang sama dalam kolom yang sama menunjukkan
berbeda tidak nyata pada uji duncan pada taraf 5%.
Berdasarkan tabel (4.1), nilai F-hitung parameter pengamatan jumlah sista
berbeda sangat nyata terhadap F-tabel. Nilai tersebut membuktikan bahwa aplikasi
pemberian formulasi bakteri berpengaruh sangat nyata terhadap jumlah sista yang
dihitung per 100 gram tanah. Oleh karena itu, perlu dilakukan uji lanjut duncan
5% untuk membuktikan dan hasilnya dicantumkan pada tabel (4.3). Pada tabel
diatas dapat diketahui bahwa rata-rata jumlah sista terbanyak dihasilkan oleh
perlakuan kontrol yaitu sebesar 9,25 atau sekitar 9 sista per 100 gram tanah.
Selanjutnya yaitu perlakuan PMT menghasilkan rata-rata sista sebesar 5,50 atau 5
sista per 100 gram tanah. Jumlah rata-rata sista terendah terdapat pada perlakuan
bakteri yang menggunakan tepung gambut yaitu PDTG sebesar 1,50 , BMTG
sebesar 1,75, dan PMTG sebesar 2,25 atau pada ketiga perlakuan tersebut hanya
dihasilkan 1-2 sista per 100 gram tanah. Hal ini dapat diduga bahwa ketiga
perlakuan tersebut merupakan perlakuan yang paling efektif dalam menekan
pembentukan sista dibandingkan kontrol maupun perlakuan bakteri pada
formulasi lainnya.
Hal tersebut didukung Penelitian oleh Asyiah (2009) menunjukkan bahwa
rhizobakter Bacillus alvei mampu menurunkan jumlah sista sampai 47%, P.
diminuta menurunkan jumlah sista sampai 49% dan B. stearothermophilus
menurunkan jumlah sista sampai 46%. Sista ditemukan dalam akar tanaman dan
Digital Repository Universitas Jember
30
tanah mulai hari ke-56 setelah tanaman bertunas. Lebih lamanya fase infeksi dan
gejala yang ditimbulkan oleh NSK pada perlakuan (menggunakan aplikasi
formula bionematisida) karena bakteri dalam formulasi yang diaplikasikan di
sekitar perakaran tanaman kentang mampu menghambat penetasan telur G.
rostochiensis. Sehingga sista yang terbentuk oleh nematoda berikutnya akan
berkurang.
Berdasarkan penelitian yang dilakukan di Jepang jumlah populasi awal
G.rostochiensis yang dapat menimbulkan kerugian adalah 31 sista hidup per 100
gram tanah. Siklus hidupnya melalui tahapan stadium telur, larva, Dan Dewasa
berlangsung selama 38 -48 hari. Daur hidup antara 5-7 Minggu tergantung kondisi
lingkungan. Produksi telur 200-500 Butir. Kemampuan hidup di dalam tanah pada
kondisi lingkungan kurang menguntungkan (tidak ada inang, suhu sangat rendah
atau sangat tinggi dan kekeringan) dapat membentuk sista yang dapat bertahan
hidup sampai 10 tahun. Sista berisi telur yang belum menetas dengan kisaran
jumlah telur dalam sista 326 – 493 dari 10 sista yang dipecahkan.
(Nugrohorini,2012).
Telur NSK
a
b
Gambar 4.2. (a). Sista G. Rostochiensis, (b). Telur yang terdapat dalam sista
Digital Repository Universitas Jember
31
4.1.4 Efektivitas Formula Bakteri Terhadap Tinggi Tanaman Kentang
Tinggi tanaman merupakan parameter awal dalam pertumbuhan tanaman
yang dipengaruhi oleh faktor lingkungan, cuaca dan sinar matahari. Cuaca panas
dan kering menyebabkan penyiraman lebih intensif dilakukan, karena tanaman
yang ditanam dalam polybag sering layu dan rawan kekeringan. Tinggi tanaman
kentang dari minggu ke-3 hingga minggu ke-10 sebelum panen tercantum dalam
grafik sebagai berikut:
(a)
(b)
Gambar 4.3 Grafik rata-rata (a) Pertambahan tinggi tanaman dari 3 MST (minggu setelah
tanaman) hingga 10 MST; (b) Tinggi tanaman 10 MST (Minggu Setelah Tanam)
Digital Repository Universitas Jember
32
Berdasarkan hasil pengamatan, tinggi tanaman kentang terus mengalami
pertambahan tinggi hingga umur 7 minggu setelah tanam. Memasuki minggu ke8 tanaman kentang sudah tidak mengalami pertambahan tinggi. Hal ini dapat
dikarenakan tanaman kentang sudah membentuk umbi. Pada fase pertumbuhan
umbi (tuber growth) terjadi persaingan yang kuat antara umbi dengan bagian atas
tanaman (shoot) yang sama-sama tumbuh dan sama-sama berperan sebagai
penerima (sink). Persaingan itu berhenti setelah pertumbuhan brangkasan
mencapai maksimum dan hanya umbi yang berfungsi sebagai penerima,
sedangkan brangkasan berubah menjadi sumber (Nurmayulis,2005).
Hasil uji anova menunjukkan bahwa rata-rata tinggi tanaman dengan
perlakuan formulasi bakteri pada 10 Minggu Setelah Tanam berbeda sangat nyata
dibandingkan dengan kontrol. Sehingga dilakukan uji lanjut duncan taraf
kepercayaan 95%.
Tabel 4.4 Rata-rata tinggi tanaman 10 MST
Perlakuan Formulasi
Rata-rata (Cm)
KONTROL
20,00d
PDT
25,50bc
PMT
23,00c
BMT
25,50bc
PDTG
27,00b
PMTG
25,00bc
BMTG
30,00a
Keterangan : angka yang diikuti huruf yang sama dalam kolom yang sama menunjukkan
berbeda tidak nyata pada uji duncan 5%.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa tanaman yang diberi formulasi
bakteri menghasilkan pertumbuhan tanaman yang lebih tinggi dibandingkan
dengan tanaman kontrol. Hal ini dapat diduga bahwa bakteri mampu untuk
meningkatkan pertumbuhan tanaman. Karena ketiga bakteri yang merupakan
bakteri PGPR ini dapat menghasilkan ZPT sehingga dapat memacu pertumbuhan
tinggi tanaman. Selain itu ketiga bakteri juga merupakan perlarut fosfat dimana
penggunaan mikroorganisme pelarut fosfat dapat mensubstitusi sebagian atau
Digital Repository Universitas Jember
33
seluruhnya kebutuhan tanaman akan pupuk P, tergantung pada kandungan P
tanahnya dan memberikan hasil yang positif terhadap pertumbuhan dan
perkembangan tanaman. sejumlah tanaman yang pernah diinokulasi dengan
mikroorganisme pelarut fosfat antara lain gandum, gula bit, kubis, barley, kedelai,
jagung, padi, kacang panjang, kacang tanah, tomat, kentang, kapas, timun, dan
dapat meningkatkan hasil 10-15% (Ginting et al., 2006).
Terdapat 2 perlakuan terbaik pada parameter tinggi tanaman yaitu
perlakuan BMTG dengan rata-rata tinggi tanaman 30 cm, dan PDTG dengan ratarata tinggi tanaman 27 cm.
4.1.5 Efektivitas Formula Bakteri Terhadap Berat Umbi
Tabel 4.5 Rata-rata berat umbi kentang
Perlakuan Formulasi
Rata-Rata (gram)
KONTROL
37,50c
PDT
72,50b
PMT
68,75b
BMT
73,75b
PDTG
91,25ab
PMTG
82,50ab
98,75a
BMTG
Keterangan : angka yang diikuti huruf yang sama dalam kolom yang sama menunjukkan
berbeda tidak nyata pada uji duncan 5%.
Berdasarkan tabel (4.1.1), nilai F-hitung berat umbi menunjukkan
perbedaan sangat nyata, oleh karena dilakukan uji lanjut dengan menggunakan uji
duncan 5%. Hasil uji lanjut tersebut ditunjukkan pada tabel (4.5) yaitu aplikasi
formulasi bakteri berpengaruh sangat nyata terhadap berat umbi. Hasil penelitian
menunjukkan bahwa formulasi bakteri yang diaplikasikan pada tanaman kentang
efektif dalam meningkatkan berat umbi dibandingkan dengan perlakuan tanpa
formulasi (kontrol). Pada perlakuan kontrol umbi tetap terbentuk, namun beratnya
rendah dan ukurannya kecil. Rata-rata berat umbi paling tinggi dihasilkan oleh
Digital Repository Universitas Jember
34
perlakuan BMTG yaitu seberat 96,25 gram. Kemudian diikuti oleh perlakuan
PDTG seberat 86,25 gram, PMTG seberat 75,00 gram.
Menurut (Trudgill dan Cotes, 1983), uji lapangan yang membandingkan
antara tanaman yang tidak diberi perlakuan nematisida dan yang diberi perlakuan,
menunjukkan bahwa NSK menurunkan pertumbuhan tajuk dan hasil umbi.
Sehingga dengan pemberian aplikasi formulasi bakteri sebagai bionematisida
diharapkan dapat meningkatkan hasil umbi yang dapat menurun karena pengaruh
NSK.
Pengaruh terhadap bobot umbi merupakan efek tidak langsung dari
penghambatan perkembangan G. rostochiensis oleh bakteri. Penghambatan ini
diperlihatkan antara lain dengan penekanan populasi nematoda di dalam akar
maupun pada media tanam. Tingginya bobot umbi pada perlakuan dengan
formulasi bakteri dibandingkan dengan perlakuan kontrol yaitu dapat diduga
karena bakteri dapat menghasilkan sejumlah enzim yang berperan dalam
degradasi bahan organik tanah. Sejumlah enzim ini berperan dalam siklus unsur
hara di dalam tanah seperti siklus karbon, nitrogen dan fosforus.
Selain itu, bakteri yang digunakan merupakan bakteri pelarut fosfat, yang
diduga dapat memenuhi kebutuhan unsur P dalam tanah sehingga tersedia bagi
tanaman. Unsur P juga dibutuhkan tanaman untuk pembentukan umbi.
Roesmarkam dan Yuwono (2002) menyatakan sebagian P sangat berhubungan
dengan pati, terutama pada biji-biji dari serealia dan juga pada pati dalam umbi
kentang. Ikatan pati dan umbi kentang belum diketahui secara pasti namun
diperkirakan mempunyai peranan dalam pengisian dan pengembangan umbi
kentang sehingga umbi yang dihasilkan akan meningkat. Fosfor juga sangat
berperan aktif mentransfer energi di dalam sel, juga berfungsi untuk mengubah
karbohidrat sehingga berat umbi meningkat (Hakim et al., 1986).
Digital Repository Universitas Jember
a
b
c
d
35
Gambar 4.4. Umbi kentang yang dihasilkan tanaman dengan perlakuan (a). kontrol,
(b).PDTG ( P. diminuta dalam Tepung Gambut), (c). BMTG ( B. mycoides
dalam Tepung Gambut), (d). PMTG ( P. mallei dalam Tepung gambut).
Digital Repository Universitas Jember
36
4.1.6 Efektivitas formulasi bakteri terhadap panjang akar
Tabel 4.6 Rata-rata panjang akar tanaman kentang
Perlakuan
Rata-Rata (Cm)
KONTROL
29,88
PDT
35,30
PMT
31,40
BMT
32,33
PDTG
37,80
PMTG
32,38
BMTG
34,23
Berdasarkan tabel (4.1.1), formulasi bakteri berpengaruh tidak nyata
terhadap panjang akar sehingga tidak perlu dilakukan uji lanjut terhadap panjang
akar. Meskipun formulasi bakteri secara hitungan anova berpengaruh tidak nyata
terhadap panjang akar, akan tetapi panjang akar pada tanaman dengan perlakuan
kontrol atau tanpa formulasi lebih pendek daripada panjang akar dari tanaman
dengan perlakuan formulasi. Hal ini menunjukkan bahwa dengan adanya
nematoda dalam akar maupun nematoda pada tanah dapat mempengaruhi panjang
akar. Akar terpanjang dihasilkan oleh perlakuan PDTG 37,80 cm, kemudian PDT
35,30, selanjutnya BMTG 34, 23 cm.
Trudgill et al., (1998), menambahkan bahwa infeksi juvenil Globodera
berpengaruh terhadap pertumbuhan akar kentang dan pada tingkat infeksi berat,
sistem perakaran lebih sedikit karena berkurangnya jumlah akar lateral sehingga
akar tidak efisien menyerap air dan hara. Fenomena di atas menyebabkan
terganggunya proses fisiologis tanaman sehingga pertumbuhan dan hasil tanaman
berkurang.
Nematoda menyerang akar tanaman hingga dapat menimbulkan kerusakan
mekanis. Konsentrasi hidup nematoda lebih besar terdapat didalam perakaran
tumbuhan inang terutama disebabkan oleh laju reproduksinya yang lebih cepat
karena tersedianya makanan yang cukup dan tertariknya nematoda oleh zat yang
dilepaskan dalam rhizosfer awalnya, telur-telur nematoda diletakan pada akar -
Digital Repository Universitas Jember
37
akar tumbuhan di dalam tanah yang kemudian telur akan berkembang menjadi
larva dan nematoda dewasa. Berkumpulnya populasi nematoda disekitar
perakaran ini mendorong nematoda menyerang akar dengan jalan menusuk
dinding sel. Gejala kerusakan pada akar biasanya selalu diikuti oleh pertumbuhan
tanaman yang lambat dikarenakan terhambatnya penyerapan unsur hara oleh akar
yang akhirnya terjadi defisiensi hara seperti daun menguning, layu pada cuaca
kering (Hadisoeganda,2003).
Gambar 4.5. Akar tanaman kentang dengan perlakuan (a). Kontrol, (b). PDTG
(P. diminuta dalam Tepung Gambut), (c). PDT ( P. diminuta dalam Talk),
(d). BMTG ( B. mycoides dalam Tepung Gambut)
Digital Repository Universitas Jember
38
4.2 Viabilitas Jumlah Bakteri dalam Formulasi
Viabilitas jumlah bakteri dalam formulasi adalah kemampuan atau daya
tahan hidup bakteri di dalam formulasi berdasarkan lama penyimpanan tertentu.
Lama penyimpanan bakteri dalam formula dihitung berdasarkan jumlah populasi
bakteri per 1 gram formulasi yang diencerkan pada lama penyimpanan formula
yang berbeda. Oleh karena itu, setiap 10 hari dihitung jumlah populasi bakteri
pada tiap formulasi bakteri. Jumlah populasi bakteri dihitung dengan
menggunakan rumus cfu/ ml . Tiap 1 gram formula diencerkan dalam 10 ml
aquades. Hasil jumlah populasi dapat dilihat pada tabel (4.7) sebagai berikut:
Tabel 4.7 Jumlah Populasi Bakteri dalam Formula
Perlakuan
10 hari
12
Jumlah populasi bakteri (cfu/ml)
20 hari
30 hari
40hari
3,0 x 10
13
3,0 x 10
14
13
50hari
60hari
2,4 x 10
9,5 x 10
12
5,4 x 1012
PDT
2,8 x 10
PMT
1,4 x 1012
2,8 x 1013
5,6 x 1013
9,3 x 1012
4,1 x 1012
4,0 x 1012
BMT
1,6 x 1012
2,7 x 1013
5,9 x 1013
2,0 x 1013
1,9 x 1013
9,1 x 1012
PDTG
2,5 x 1012
3,0 x 1013
1,6 x 1014
2,0 x 1013
1,6 x 1013
1,5 x 1013
PMTG
2,7 x 1012
3,4 x 1013
3,6 x 1014
1,9 x 1013
1,9 x 1013
1,3 x 1013
BMTG
2,2 x 1012
2,3 x 1013
6,5 x 1013
2,3 x 1013
2,2 x 1013
1,6 x 1013
Tabel (4.7) menunjukkan jumlah populasi bakteri yang terdapat dalam
formulasi selama pengamatan 60 hari. Pada lama penyimpanan 10 hari, pada
pengenceran 10-12 populasi bakteri dapat hitung. Jumlah populasi terbanyak yaitu
pada formulasi PDT sebanyak 2,83 x 1012 cfu/ml dan PMTG sebanyak 2,70 x 1012
cfu/ml. Namun pada 10 hari berikutnya, bakteri baru dapat dihitung pada
pengenceran 10-13, pada hari ke-30, pada beberapa formulasi, pengenceran
meningkat hingga 10-14, tetapi setelah melewati 30 hari, pengenceran menurun
kembali ke 10-13. Hingga pada penyimpanan 60 hari, formulasi yang
menggunakan talk menurun ke 10-12, namun ketiga formulasi yang menggunakan
tepung gambut tetap bertahan di pengenceran 10-13.
Hal ini menunjukkan bahwa jumlah populasi bakteri dalam bakteri sudah
mengalami penurunan. Penurunan jumlah populasi bakteri bukan hanya karena
pengaruh bahan pembawa dalam formulasi akan tetapi juga karena adanya
Digital Repository Universitas Jember
39
pengaruh komposisi nutrisi yang dibutuhkan oleh bakteri baik dari segi kualitas
maupun kuantitasnya. Menurut Dwijoseputro, (2003), semakin berkurang nutrisi
di dalam media maka jumlah sel semakin menurun. Berkurangnya komposisi
nutrisi
dalam media karena nutrisi tersebut dimanfaatkan oleh bakteri untuk
perkembangbiakannya. Kematian bakteri disebabkan karena zat makanan yang
diperlukan berkurang.
Penurunan yang signifikan dapat terlihat pada perlakuan yang disimpan
dalam Talk. Sedangkan perlakuan yang menggunakan tepung gambut, memiliki
jumlah koloni yang masih cukup tinggi dibandingkan dengan perlakuan yang
menggunakan Talk. Hal ini menunjukkan bahwa viabilitas bakteri yang paling
baik yaitu yang disimpan dalam tepung gambut, sehingga dapat diduga tepung
gambut lebih tepat digunakan sebagai bahan pembawa atau media simpan untuk
bakteri tersebut. Hal tersebut dapat didukung oleh penelitian Vidhyasekaran dan
Muthamilan (1995) yang melaporkan bahwa umur simpan P. fluorescens pada
formulasi berbasis gambut dapat dipertahankan hingga 8 bulan (2,8 x 106 cfu / g).
P. chlororaphis dan B. subtilis yang disimpan dengan bahan pembawa gambut
dapat bertahan selama lebih dari enam bulan (Kavitha et al, 2003).
Gambar 4.6 Formula Bakteri dalam Kemasan
Viabilitas bakteri menentukan jumlah bakteri di dalam formulasi. Bakteri
akan mampu bertahan hidup apabila kondisi lingkungan dan nutrisi yang
dibutuhkan sesuai. Efikasi bioformula dipengaruhi oleh senyawa pembawa yang
Digital Repository Universitas Jember
40
digunakan (Jayaraj et al,2005), Bahwa penggunaan bahan organik (Tepung
gambut, tepung beras) dan anorganik (Talk dan Bentonit) sebagai senyawa
pembawa meningkatkan stabilitas dan efektivitas bioformulasi (Ardakani et al,
2010). Formulasi yang tepat akan memberikan hasil yang lebih efektif untuk di
aplikasikan.
Ketiga bakteri yang digunakan termasuk kategori bakteri PGPR (Plant
Growth Promoting Rhizobacteria) yang mampu melarutkan fosfat sehingga dapat
disebut Bakteri Pelarut Fosfat (BPF). Untuk memproduksi inokulan dibutuhkan
bahan pembawa yang mampu mendukung pertumbuhan dan perkembangan
mikroorganisme pelarut fosfat. Beberapa bahan pembawa yang telah diuji antara
lain tanah mineral, gambut, zeolit, batu bara, bentonit, vermikulit, dan perlit. Dari
berbagai bahan pembawa yang telah diuji, saat ini gambut merupakan bahan
pembawa yang paling banyak digunakan untuk memproduksi inokulan (Ginting,
et al, 2006). Hal ini sesuai dengan hasil penelitian dimana perlakuan dengan
formulasi bakteri lebih efektif untuk mengendalikan NSK dan meningkatkan
pertumbuhan tanaman dibandingkan dengan perlakuan tanpa formulasi bakteri.
Selain itu, perlakuan dengan bahan pembawa tepung gambut memberikan hasil
yang terbaik dalam mengendalikan NSK, meningkatkan pertumbuhan tanaman
maupun dalam menentukan viabilitas bakteri dalam formulasi.
Digital Repository Universitas Jember
BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian dan analisis mengenai Efektivitas Formulasi
Bakteri Berbahan Aktif Pseudomonas diminuta, Pseudomonas mallei, Dan
Bacillus mycoides Pada Berbagai Bahan Pembawa Sebagai Bionematisida Untuk
Mengendalikan Nematoda Sista Kentang (Globodera rostochiensis), dapat
diambil kesimpulan sebagai berikut:
1) Formula bakteri P. diminuta , P. mallei dan B. mycoides efektif dalam
mengendalikan NSK dan meningkatkan pertumbuhan tanaman. Formula
bakteri yang paling efektif yaitu perlakuan bakteri P. diminuta dan B. mycoides
dengan bahan pembawa tepung gambut merupakan perlakuan terbaik dalam
menghasilkan berat umbi, serta menurunkan jumlah sista dalam tanah dan
jumlah juvenil dalam akar tanaman kentang.
2) Viabilitas formula bakteri yang terbaik adalah formula yang disimpan dalam
tepung gambut terutama pada perlakuan PDTG (P. diminuta dalam Tepung
Gambut) dan BMTG (B. mycoides dalam Tepung Gambut) selama masa
penyimpanan.
3) Bahan pembawa yang paling tepat digunakan dalam kegiatan formulasi bakteri
untuk mengendalikan NSK dan meningkatkan pertumbuhan tanaman kentang
yaitu tepung gambut
5.2 Saran
Bagi peneliti selanjutnya diharapkan dapat menguji formula terbaik pada
penelitian ini untuk di uji lanjut pada skala lapang. Selain itu, penambahan waktu
penyimpanan formulasi dapat dilakukan untuk mengetahui sejauh mana bakteri
dapat bertahan hidup dalam formulasi untuk menentukan waktu kadaluarsa
formulasi (expired date).
41
Digital Repository Universitas Jember
DAFTAR PUSTAKA
Amran Muis, 2006. Biomass Production and formulation of Bacillus subtilis for
Biological Control. Indonesian Journal of Agricultural Science 7(2):51-56.
Ardakani, S.S., A. Heydari,N. Khorasani dan R.Arjmand. 2010. Development of
New Bioformulations of Pseudomonas fluorescens and Evaluation of these
Products Against Damping-Off cotton seedlings. Journal of Plant
Pathology 92(1): 83-88.
Asyiah, N.I. 2003. Siklus Hidup dan Morfologi Nematoda Sista Kentang
(Globodera rostochiensis). Bulettin Pertanian : 40-42.
Asyiah, N.I, Soekarto, Husain, M, dan Wijaya. 2009. Pemanfaatan Rizobakter dan
Mikoriza Vesicular Arbuskular (MVA) dalam Pengendalian Nematoda
Sista Kentang (Globodera rostochiensis). Laporan penelitian KKP3T.
Bashan, Y., 1998, Inoculants of plant growth promoting rhizobacteria for use in
agriculture. Biotechnol. Adv. 16: 729 – 770.
Bargabus, R.L., et.al. 2002. Characterisation of systemic resistance in sugar beet
elicited by a non-pathogenic, phyllosphere-colonizing Bacillus mycoides,
biological control agent. Physiol Mol Plant Pathol. 61: 289-298.
Benizri, E., Baudoin, E. and Guckert, A. 2001. Root colonization by inoculated
plant growth-promoting rhzobacteria. Biocontrol Sci. Technol. 11: 557-574
Bora, T., et al., 2004, Biological control of Fusarium oxysporumf. sp. Melonis by
wettable powder formulations of the two strains of Pseudomonas putida. J.
Phytopathology 152: 471-475
Cronin, D., Moenne-Loccoz Y., Dunnen C., and O’gara F. 1977. Inhibition of egg
hatch of the potato cyst nematode Globodera rostochiensis by chitinase
producing bacteria. European J Plant Pathol. 103 : 433-440.
Devrajan, K., S. Prabhu, N. Seenivasan, A. Sudha, S. Ramakrishnan and B. Anita.
2011. Occurrence Of Native Microbial Antagonists Against Potato Cyst
Nematodes In The Nilgiri Hills Of Tamil Nadu. Potato J. 38 (1): 67-72.
Direktorat Jenderal Hortikultura.2013. PGPR. Departemen Pertanian.
42
Digital Repository Universitas Jember
43
Djojosumarto, Panut. Pestisida dan aplikasinya . 2008. Hal 55. PT. Agromedia
Pustaka. Jakarta.
Dwijoseputro. 2003. Pengantar Fisiologi Tumbuhan. PT Radja Grafindo Persada.
Jakarta.
Fitriatin., et.al. 2009. Pengaruh Mikroorganisme Penghasil Fosfatase terhadap
Ketersediaan P, Aktivitas Fosfatase tanah dan Hasil Tanaman Padi Gogo.
Jurnal Agrikultura, Vol. 20, No 3.
Fong, I.W., dan Alibek, K. 2005. Bioterrorism and infectious Agents: A New
Dilemma for the 21st Century. Springer, 99 – 145.
Garcia, O. A., and Sarmiento, M., 2000, A note on the viability of Azospirillum
brasilense in turf used as carrier in inoculated grass seeds. Cuban. J. Agric.
Sci. 34: 343-345
Ginting, R.C.B, Rasti Saraswati, dan Edi Husen. 2006. Mikroorganisme Pelarut
Fosfat. Balai Besar Penelitian dan PengembanganSumberdaya Lahan
Pertanian. Bogor.
Hakim, N., M.Y. Nyakpa, A.M. Lubis, M.A. Diha, G. B. Hong dan B. Beiley.
1986. Dasar-dasar Ilmu Tanah. Universitas Lampung Press. Lampung.
Heijnen, C. E., Burgers, S. L. G. E., and van Veer, J. A., 1993, Metabolic activity
and population dynamics of rhizobia introduced into unamended and
betonite amended loamy sand. Appl. Environ. Microbiol. 59:743-747.
Hadisoeganda, A. Widjaja W. 2003. Pengendalian terpadu nematode sista emas
(golden cysts nematode, Globodera rostochiensis) pada Tanaman Kentang.
Makalah Seminar Penanggulangan Nematoda Globodera rostochiensis.
Direktorat Perlindungan Hortikultura.
Hadisoeganda, A.W.W. 2006. Nematoda Sista Kentang : Kerugian, Deteksi,
Biogeografi, dan Pengendalian Nematoda Terpadu. Monografi No. 29.
Hall IM. 1973. Use of Micro-organism in Biological Control. In Debach (ed)
Biological control of insect pests and weeds .: Chapman and Hall Ltd.
London. Pp. 610 – 628.
Heijnen, C. E., Burgers, S. L. G. E., and van Veer, J. A., 1993, Metabolic activity
and population dynamics of rhizobia introduced into unamended and
betonite amended loamy sand. Appl. Environ. Microbiol. 59: 743-747.
Digital Repository Universitas Jember
44
Jayaraj J., Radhakrishnan N.V., Kannan R., Sakthivel K., Suganya D., Venkatesan
S., Velazhahan R. 2005. Development of new formulations of Bacillus
subtilis for management of tomato damping-off caused by Pythium
aphanidermatum. Biocontrol Sci. Technol. 15 (1): 55–65.
Jorjani, M, Asghar Heydari, Hamid Reza Zamanizadeh, Saeed Rezaee and Laleh
Naraghi. 2011. Development of Pseudomonas fluorescens and Bacillus
coagulans based bioformulations using organic and inorganic carriers and
evaluation of their influence on growth parameters of sugar beet. Journal of
Biopesticides, 4 (2): 180-185 (2011).
Jumar. 2000. Entomologi Pertanian. Rineka Cipta. Jakarta.
Kavitha, K., Nakkeeran, S., Chandrasekar, G., Fernando, W. G. D.,
Mathiyazhagan, S., Renukadevi, P., and Krishnamoorthy, A. S., 2003, Role
of Antifungal Antibiotics, Siderophores and IAA production in biocontrol of
Pythium aphanidermatum inciting damping off in tomato by Pseudomonas
chlororaphis and Bacillus subtilis. In proceedings of the 6th International
workshop on PGPR, Organised by IISR, Calicut 5-10 October , 2003. pp
493-497.
Kaltenbach,C.M. Et. Al. 1975. Cultural And Biochemical Characteristics And
Fatty Acid Composition Of Pseudomonas Diminuta And Pseudomonas
Vesiculare. Journal Of Clinical Microbiology, Apr. 1975, Vol. 1, No. 4 :
339-344.
Kementerian Pertanian Republik Indonesia, 2010. Kista nematoda kentang di
Indonesia.
Kloepper, J. W. 1993. Plant Growth-Promoting Rhizobacteria as Biological
Control Agents. In (B. Metting. Jr (Ed). Soil Microbial Ecology. Marcell
Dekker Inc. New York. Pp. 255-274.
Kloepper, J. W., dan Schroth, M. N. 1981. Development of a powder formulation
of rhizobacteria for inoculation of potato seed pieces. Phytopathology. 71:
590-592.
Kluepfel, D.A. A.P. Nyczepir, J.E. Lawrence. W.P. Wechter and B. Leverentz.
2002. Biological Control of the Phytoparasitic Nematode Mesocriconema
xenoplax on Peach Trees. Journal of Nematology 34(2):120–123. 2002.
Kumar. R. dan R. Chandra. 2008. Influence of PGPR and PSB on Rhizobium
leguminosarum Bv. viciae Strain Competition and Symbiotic Performance
in Lentil. World Journal of Agricultural Sciences 4 (3): 297-301, 2008.
Digital Repository Universitas Jember
45
Larasati, dkk. 2012. Pembuatan Bahan Pembawa Berbasis Vermikompos Untuk
Inokulan Bakteri rhizosfer Peningkat Pertumbuhan Tanaman. Prosiding
Pertemuan dan Presentasi Ilmiah - Penelitian Dasar Ilmu Pengetahuan dan
Teknologi Nuklir 2012. Pusat Teknologi Akselerator dan Proses Bahan.
BATAN.
Leifson, E., and Hugh, R. 1954. “A New Type of Polar Monotrichous
Flagellation.” “Microbiology.” 10: 68-70.
Muditaph.
2012.
Pengendalian
Hayati.
Http://muditaph.blogspot.com/2012/10/pemodelan-populasi-dalampengendalian.html. Diakses tanggal 5 November 2013.
Mulyadi, B. Rahayu, B. Triman, & S. Indarti. 2003. Identifikasi Nematoda Sista
Kuning (Globodera rostochiensis) Pada Kentang Di Batu, Jawa Timur.
Jurnal Perlindungan Tanaman Indonesia. 9(1): 46-53.
Nakkeran, S., et al. 2005. “Plant Growth Promoting Rhizobacteria Formulation
and Its Scope in Commercialization for the Management of Pests and
Diseases” Dalam Z.A. Siddiqui (ed.), “ PGPR : Biocontrol and
Biofertilization”. Springer : 257-296.
Nugrohorini. 2012. Nematoda parasit tanaman. UPN Press, Surabaya
Nurmayulis. 2005. Pertumbuhan dan Hasil Tanaman Kentang (Solanum
tuberosum L.) yang diberi Pupuk Organik Difermentasi Azosprillium
sp.dan Pupuk nitrogen di Pangalengan dan Cisaru. Disertasi. UNPAD.
Parke, J.L., and Gurian-Sherman, D. (2001) Diversity of the Burkholderia cepacia
complex and implications for risk assessment of biological control strains.
Annu Rev Phytopathol. 39: 225–258.
Puskara. 2000. Daftar organisame pengganggu tumbuhan potensial yang
dilaporkan telah terdapat di dalam wilayah Republik Indonesia. 328 hal.
Rahni, N.M. 2012. Efek Fitohormon Pgpr Terhadap Pertumbuhan Tanaman
Jagung (Zea mays). CEFARS : Jurnal Agribisnis dan Pengembangan
Wilayah Vol. 3 No. 2 Juni 2012.
Ramamoorthy, R., Viswanathan, T., Raguchander, V., Prakasam, R., and
Samiyappan. 2001. Induction of systemic resistance by plant growth
promoting rhizobacteria in crop plants against pests and diseases. Crop
Protection 20:1-11.
Rosmarkam, A. dan N.W. Yuwono. 2002. Ilmu Kesuburan Tanah. Kanisius.
Yogyakarta.
Digital Repository Universitas Jember
46
Setiawati, M.R., 2014. Karakterisasi Isolat Bakteri Pelarut Fosfat untuk
Meningkatkan Ketersedian P pada Media Kultur Cair Tanaman Jagung (Zea
mays L.). Bionatura-Jurnal Ilmu-ilmu Hayati dan Fisik .Vol.16,No.1:38–42.
Setiawati, T.C. 2002. Uji Antagonistik antara Bakteri Pelarut Fosfat dengan
Pseudomonas. Solanacearum Secara in Vitro dan pengaruhnya pada
tanaman Tembakau. Laporan Penelitian Dosen Muda. Fakultas Pertanian
Universitas Jember.
Setiawati. T.C. dan P. A. Mihardja.2008. Identifikasi dan Kuantifikasi Metabolit
Bakteri Pelarut Fosfat dan Pengaruhnya terhadap Aktivitas Rhizoctonia
solani pada Tanaman Kedelai. .J. Tanah Trop., Vol. 13, No.3, 2008: 233240.
Soetopo, D. dan IGAA Indrayani. 2007. Status Teknologi dan Prospek Beauveria
bassiana untuk Pengendalian Serangga Hama Tanaman Perkebunan yang
Ramah Lingkungan. Perspektif. 6 (1):29-46 .
Trudgill, D.L., Cotes, L.M. (1983), Tolerance of potato to potato cyst nematodes
(Globodera rostochiensis and G. pallida) in relation to the growth and
efficiency of the root system, Annals of Applied Biology 102, 385-397
Turner, S.J. & Evans, K. 1998. The Original, global distribution and biology of
PCN (Globodera rostochiensis (Woll) and Globodera pallida (Stone). Di
dalam Marks, R.J & Brodie, B.B (ed). Potato cyst nematodes: Biology,
distribution and control, 7-26 pp. NewYork: CAB International.
Untung, 2006. Pengantar Pengelolaan Hama Terpadu. Gajah Mada University
Press.Yoyakarta.
Van Loon, L. C., P.AH.M Bakker, C.M.J Pieterse. 1998. “Systemic resistance
induced by rhizospherebacteria”. Annu. Rev. Phytopathol. 36.
Vidhyasekaran, P., and Muthamilan, M., 1995, Development of formulations of
Pseudomonas fluorescens for control of chickpea wilt. Plant. Dis. 79 : 782–
786.
Wahyudi, A.T. 2009. Rhizobacteria Pemacu Pertumbuhan Tanaman : Prospeknya
sebagai Agen Biostimulator & Biokontrol. Nano Indonesia.
www.nuance.com.
Weller DM, Raaijmakers JM, Gardener BBM & Thomashow LS (2002).
Microbial populations responsible for specific soil suppressiveness to plant
pathogens.Annu. Rev. Phytopathol. 40: 309–348.
Digital Repository Universitas Jember
47
Whitehead, A.G., Turner, S.J. 1998. Management and Regulatory Control
Strategies for Potato Cyst Nematodes (Globodera rostochiensis and
Globodera pallida, dalam Potato Cyst Nematodes: Biology, Distribution
and Control, Bagian III, Marks, R.J. dan Brodie, B.B., Editor, CAB
International, 135-152.
Wisnuwardhana, W. A. 1978. Hubungan antara Tingkat Populasi Awal dari
Meloidogyne spp. dan Kerugian Produksi Tomat. Bul. Penelitian
Holtikultura. Vol VI. No 1. Bogor. P 21-29.
Digital Repository Universitas Jember
LAMPIRAN
1. Dokumentasi Kegiatan Penelitian
Bakteri diremajakan
Formulasi dikemas
Formulasi bakteri
Umbi kentang di tanam
Akar diamati menggunakan mikroskop Tanah diekstraksi dengan fenwick
48
Digital Repository Universitas Jember
49
2. Data Jumlah Juvenil dalam Akar
Perlakuan
Ul 1
Ul 2
Ul 3
Ul 4
Total
Rata-rata
KONTROL
23,00
22,00
26,00
15,00
86,00
21,50
Prosentase
Penekanan
(%)
0,00
PDT
16,00
4,00
10,00
27,00
57,00
14,25
33,72
PMT
23,00
13,00
8,00
12,00
56,00
14,00
34,88
BMT
13,00
16,00
11,00
15,00
55,00
13,75
36,05
PDTG
8,00
5,00
8,00
9,00
30,00
7,50
65,12
PMTG
15,00
10,00
7,00
5,00
37,00
9,25
56,98
BMTG
10,00
7,00
5,00
7,00
29,00
7,25
66,28
Total
108,00
77,00
75,00
90,00
350,00
87,50
Anova Rak
SK
DB
3
REPLIKASI
6
PERLAKUAN
18
ERROR
27
TOTAL
JK
99,00
604,00
470,00
1173,00
KT
33,00
100,67
26,11
Uji Lanjut Duncan 5%
Perlakuan
KONTROL
PDT
PMT
BMT
PDTG
PMTG
BMTG
Rata-rata
21,50
14,25
14,00
13,75
7,50
9,25
7,25
Notasi
a
ab
ab
ab
b
b
b
F-HITUNG
1,26
3,86
F-5%
3,16
2,66
F-1%
Notasi
5,09 ns
4,01 *
Digital Repository Universitas Jember
50
3. Data Jumlah Sista
Perlakuan
KONTROL
PDT
PMT
BMT
PDTG
PMTG
BMTG
Total
Ul 1
3,00
2,00
4,00
1,00
1,00
1,00
1,00
13,00
ANOVA RAK
SK
REPLIKASI
PERLAKUAN
ERROR
TOTAL
DB
3
6
18
27
JUMLAH SISTA PADA TANAH
Ul 2
Ul 3
Ul 4
Total
Rata-rata
10,00
13,00
11,00
37,00
9,25
7,00
3,00
5,00
17,00
4,25
4,00
8,00
6,00
22,00
5,50
4,00
3,00
4,00
12,00
3,00
1,00
3,00
1,00
6,00
1,50
1,00
5,00
2,00
9,00
2,25
1,00
3,00
2,00
7,00
1,75
28,00
38,00
31,00
110,00
27,50
JK
47,57
180,86
57,43
285,86
UJI LANJUT DUNCAN 5%
Perlakuan
KONTROL
PDT
PMT
BMT
PDTG
PMTG
BMTG
Rata-rata
9,25
4,25
5,50
3,00
1,50
2,25
1,75
Notasi
a
bc
b
bc
c
c
c
KT
15,86
30,14
3,19
F-HITUNG
4,97
9,45
F-5%
3,16
2,66
F-1%
Notasi
5,09 *
4,01 **
Digital Repository Universitas Jember
51
4. Data Tinggi Tanaman
TINGGI TANAMAN RATA-RATA PER MINGGU (Cm)
PERLAKUAN
3 MST
4 MST
5 MST
6 MST
7 MST
8 MST
9 MST
10 MST
KONTROL
2,50
10,25
17,75
18,50
17,75
25,25
22,00
22,00
PDT
7,75
16,75
22,80
26,50
28,30
26,00
25,75
25,50
PMT
9,00
15,25
22,75
27,00
25,25
23,50
23,50
23,00
BMT
7,60
14,60
24,35
28,50
30,00
28,50
25,50
25,50
PDTG
6,00
14,00
22,50
24,25
28,25
27,50
27,00
27,00
PMTG
6,25
13,80
21,70
27,60
28,00
25,75
25,75
25,00
BMTG
7,13
14,00
22,80
28,75
31,90
31,50
30,00
30,00
Tinggi Tanaman 10 MST (Cm)
Perlakuan
Ul 1
Ul2
Ul3
Ul4
Total
Rata-rata
19,00
24,00
20,00
17,00
80,00
20,00
KONTROL
25,00
26,00
32,00
19,00
102,00
25,50
PDT
23,00
26,00
26,00
17,00
92,00
23,00
PMT
28,00
26,50
25,00
22,50
102,00
25,50
BMT
29,00
25,50
27,00
26,50
108,00
27,00
PDTG
24,00
26,00
27,00
23,00
100,00
25,00
PMTG
31,00
27,00
32,00
30,00
120,00
30,00
BMTG
Total
179,00 181,00 189,00 155,00
704,00
176,00
Anova
SK
REPLIKASI
PERLAKUAN
ERROR
Total
DB
3
6
18
27
JK
KT
92,00
233,43
120,00
445,43
Uji Lanjut Duncan 5%
perlakuan
rata-rata notasi
a
30,00
BMTG
b
27,00
PDTG
c
25,00
PMTG
bc
25,50
BMT
c
23,00
PMT
bc
25,50
PDT
d
20,00
KONTROL
30,67
38,90
6,67
F-HITUNG
4,60
5,84
F 5%
F 1%
3,16
2,66
Notasi
5,09 **
4,01 **
Digital Repository Universitas Jember
52
5. Data Berat Umbi
Perlakuan
Ul1
Ul2
Ul3
Ul 4
Total
Rata-rata
0,00
45,00
55,00
50,00
150,00
37,50
KONTROL
105,00
70,00
55,00
60,00
290,00
72,50
PDT
70,00
70,00
65,00
70,00
275,00
68,75
PMT
75,00
75,00
65,00
80,00
295,00
73,75
BMT
90,00
85,00 100,00
90,00
365,00
91,25
PDTG
105,00
70,00
80,00
75,00
330,00
82,50
PMTG
100,00
95,00 110,00
90,00
395,00
98,75
BMTG
545,00
510,00 530,00
515,00 2100,00
525,00
Total
Anova
SK
DB
JK
KT
F-Hitung
F 5%
F 1%
Notasi
3
107,14
35,71
0,14
3,16
5,09 ns
REPLIKASI
6 9350,00 1558,33
6,17
2,66
4,01 **
PERLAKUAN
18 4542,86
252,38
ERROR
27 14000,00
Total
Uji Lanjut Duncan 5 %
perlakuan
BMTG
PDTG
PMTG
BMT
PDT
PMT
KONTROL
rata-rata
98,75
91,25
82,50
73,75
72,50
68,75
37,50
notasi
a
a
b
b
b
b
c
Digital Repository Universitas Jember
53
6. Data Panjang Akar
Perlakuan
Ul 1
Ul 2
KONTROL 29,50 29,00
43,70 33,50
PDT
30,00 31,60
PMT
29,00 38,80
BMT
30,00 32,50
PDTG
33,70 29,00
PMTG
35,00 34,90
BMTG
230,90 229,30
Total
Panjang akar
Ul 3
Ul 4
Total Rata-rata
28,00 33,00 119,50
29,88
33,50 30,50 141,20
35,30
34,00 30,00 125,60
31,40
33,50 28,00 129,30
32,33
38,70 50,00 151,20
37,80
28,80 38,00 129,50
32,38
32,00 35,00 136,90
34,23
228,50 244,50 933,20
233,30
ANOVA RAK
SK
DB
JK
KT
F-Hitung
F-5%
F-1%
3
24,32
8,11
0,31
3,16
5,09
REPLIKASI
6
168,99
28,16
1,06
2,66
4,01
PERLAKUAN
18
476,49 26,47
ERROR
27
24,32
8,11
0,31
3,16
5,09
Total
Notasi
ns
ns
ns
Digital Repository Universitas Jember
54
7. Data jumlah koloni bakteri
Jumlah koloni bakteri cfu/ml
30 hari
40hari
Perlakuan
10 hari
20 hari
50hari
60hari
PDT
2,8 x 1012
3,0 x 1013
3,0 x 10 14
2,4 x 1013
9,5 x 1012
5,4 x 1012
PMT
1,4 x 1012
2,8 x 1013
5,6 x 1013
9,3 x 1012
4,1 x 1012
4,0 x 1012
BMT
1,6 x 1012
2,7 x 1013
5,9 x 1013
2,0 x 1013
1,9 x 1013
9,1 x 1012
PDTG
2,4 x 1012
3,0 x 1013
1,6 x 1014
2,0 x 1013
1,6 x 1013
1,5 x 1013
PMTG
2,7 x 1012
3,4 x 1013
3,6 x 1014
1,9 x 1013
1,9 x 1013
1,3 x 1013
BMTG
2,2 x 1012
2,3 x 1013
6,5 x 1013
2,3 x 1013
2,2 x 1013
1,6 x 1013